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非線性濾波

  • 風電場短期風速預測研究.rar

    開發(fā)與利用新能源是我國21世紀的重要能源戰(zhàn)略。風能是一種“取之不盡,用之不竭”、環(huán)境友好的可持續(xù)性能源,已受到了越來越廣泛的重視,并成為發(fā)展最快的新型能源。但是風電具有間歇性和隨機性的固有缺點,隨著大量的風力發(fā)電接入電網(wǎng),勢必會對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行以及保證電能質量帶來嚴峻挑戰(zhàn),從而限制風力發(fā)電的發(fā)展規(guī)模。風電場短期風速和發(fā)電功率預測是解決該問題的有效途徑之一。中國的風電場大都是集中的、大容量的風電場,而且處于電網(wǎng)建設相對比較薄弱的地區(qū),因此,中國更需要進行風電場短期風速和發(fā)電功率預測的研究,而發(fā)電功率的預測主要源自風速的預測。在此背景下,選擇風電場短期風速預測方法作為主要研究內(nèi)容,主要包括以下幾個方面: 首先運用統(tǒng)計學方法來分析風速的時間序列特性及其預測方法和應用特點,說明現(xiàn)實中的風速序列具有很強的非平穩(wěn)性。然后運用具有“數(shù)字顯微鏡”之美譽的小波變換來分析歷史紀錄的風速數(shù)據(jù),通過運用二進正交小波變換Mallat算法對香港和河西走廊地區(qū)風速序列進行分解和重構,分離出風速序列中的低頻信息和高頻信息。對Mallat算法分解后的信號,運用最小二乘支持向量機分別進行向前一步預測,然后再把各預測結果合成,得到預測值。建立了基于小波變換和最小二乘支持向量機的短期風速預測方法。應用Matlab對該算法進行了仿真,仿真試驗表明,小波變換是非平穩(wěn)風速序列時頻分析的有效工具,對風速序列的高頻和低頻信息起到很好的分離作用;最小二乘支持向量機的應用提高了預測的準確性。應用香港地區(qū)與河西走廊地區(qū)小時平均風速歷史數(shù)據(jù),驗證了方法的有效性。

    標簽: 風電場 風速

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:xg262122

  • 紅外焦平面陣列非均勻校正算法研究及其FPGA硬件實現(xiàn)

      本文結合中國科技大學大規(guī)模集成電路實驗室和中國科學院上海技術物理研究所合作的星載紅外相機項目,為了解決紅外相機上的不同波段的紅外探測元陣列存在的非均勻性問題,對紅外焦平面探測元陣列存在的非均勻性問題展開了深入的分析和研究。 主要研究和分析了兩類算法的基本原理,重點研究和實現(xiàn)了定標校正算法,通過對積分球定標數(shù)據(jù)進行深入的分析,將探測元分成線性探測元和非線性探測元,對線性探測元采用兩點校正法,對非線性探測元采用多點分段校正算法,在利用FPGA硬件實現(xiàn)非均勻校正時,分析設計了基于乘法運算和加法運算的FPGA實現(xiàn),在基于乘加器運算的FPGA實現(xiàn)中。設計出了乘法和加法整體運算的乘加器,內(nèi)部采用流水線wallace樹壓縮結構,大大加快乘法和加法的速度。

    標簽: FPGA 紅外焦平面 校正 算法研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:weddps

  • 3位數(shù)盤面式交直流電壓表(無電源式)(24*48mm)

    特點 精確度0.1%滿刻度±1位數(shù) 可直接量測交直流電壓(AC/DC 20~265V)無需另接電源 精密濾波整流,均方根值校正 尺寸小(24x48x50mm),穩(wěn)定性 分離式端子,配線容易 CE認證

    標簽: 24 48 mm 交直流

    上傳時間: 2013-11-05

    上傳用戶:gaome

  • SPWM波產(chǎn)生.

    電路主要包括以下七個單元電路:正弦波產(chǎn)生電路、正弦波放大及電平變換電路、峰值檢測電路、增益控制電路、三角波產(chǎn)生電路、比較電路、低通濾波電路。正弦波產(chǎn)生電路采用文氏橋正弦波振蕩電路,由放大電路、反饋電路(正反饋)、選頻網(wǎng)絡(和反饋電路一起)、穩(wěn)幅電路構成,它的振蕩頻率為:f=1/(2Π*RC),由R4和C1構成RC并聯(lián)振蕩,產(chǎn)生正弦波,與R5和C2構成選頻網(wǎng)絡,同時R5和C2又構成該電路的正反饋;穩(wěn)幅電路是由該電路的負反饋構成,當振幅過大時,二極管導通,R3短路,Av=1+(R2+R3)/R1減小,振幅減小,反之Av=1+(R2+R3)/R1增大,振幅增大,達到穩(wěn)幅效果,從而保證正弦波的正常產(chǎn)生。正弦波放大及電平變換電路由R10,R7分別與R15滑動電阻部分相連,通過滑動R15來分VCC和VEE的電壓,通過放大器正相來抬高或降低正弦波來達到特定范圍內(nèi)的幅值,滑動電阻R6與地相連,又與放大器反相端相連,滑動R6分壓來改變振幅,后又由R9和R8構成反饋來達到放大的效果,從而達到正弦波放大及電平變化的目的。峰值檢測電路是由正弦波放大及電平變換電路產(chǎn)生的正弦波送入電壓跟隨器的正相端,通過兩個反向二極管后再連電容,快速充放電達到峰值,然后再送回正弦波放大及電平變換電路的反相端,構成負反饋,達到增益穩(wěn)幅控制效果三角波產(chǎn)生電路主要由兩個NPN型三極管Q3Q4,一個PNP型三極管Q2,兩個電容C3C4,兩個非門,一個滑動電阻R16組成,通過充放電后經(jīng)過非門產(chǎn)生三角波。比較電路產(chǎn)生的正弦波送入放大器的正相端,產(chǎn)生的三角波送入放大器的反相端,通過作差比較產(chǎn)SPWM波,后又經(jīng)過由R22和C8組成的低通濾波電路,還原正弦波。

    標簽: spwm 產(chǎn)生

    上傳時間: 2021-10-30

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  • 基于FPGA的精確時鐘同步方法研究.rar

    在工業(yè)控制領域,多種現(xiàn)場總線標準共存的局面從客觀上促進了工業(yè)以太網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,國際上已經(jīng)出現(xiàn)了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。將傳統(tǒng)的商用以太網(wǎng)應用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設備層的最大障礙是以太網(wǎng)的非實時性,而實現(xiàn)現(xiàn)場設備間的高精度時鐘同步是保證以太網(wǎng)高實時性的前提和基礎。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高精度時鐘同步的協(xié)議——精確時間協(xié)議(Precision Time Protocol)。PTP協(xié)議集成了網(wǎng)絡通訊、局部計算和分布式對象等多項技術,適用于所有通過支持多播的局域網(wǎng)進行通訊的分布式系統(tǒng),特別適合于以太網(wǎng),但不局限于以太網(wǎng)。PTP協(xié)議能夠使異質系統(tǒng)中各類不同精確度、分辨率和穩(wěn)定性的時鐘同步起來,占用最少的網(wǎng)絡和局部計算資源,在最好情況下能達到系統(tǒng)級的亞微級的同步精度。 基于PC機軟件的時鐘同步方法,如NTP協(xié)議,由于其實現(xiàn)機理的限制,其同步精度最好只能達到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統(tǒng)的驅動層,其同步精度能夠達到微秒級。現(xiàn)場設備間微秒級的同步精度雖然已經(jīng)能滿足大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)對設備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統(tǒng)來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時鐘同步方法受限于操作系統(tǒng)中斷響應延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達到亞微秒級的同步精度。 本文設計并實現(xiàn)了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協(xié)議,以Ethernet作為底層通訊網(wǎng)絡,以嵌入式軟件形式實現(xiàn)TCP/IP通訊,以數(shù)字電路形式實現(xiàn)時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準確捕獲報文時間戳和動態(tài)補償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現(xiàn)了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網(wǎng)上能夠達到亞微秒級的同步精度。

    標簽: FPGA 時鐘同步 方法研究

    上傳時間: 2013-08-04

    上傳用戶:hn891122

  • 基于ARM微處理器的電液位置伺服控制系統(tǒng)的研究

    電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點,因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟和軍事工業(yè)的各個技術領域。近年來,對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器,起到更為關鍵的作用。 現(xiàn)階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點,已經(jīng)在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用,如工業(yè)過程、遠程監(jiān)控、智能儀器儀表、機器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等,嵌入式微處理器嵌入實時操作系統(tǒng),可以克服傳統(tǒng)的基于單片機控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實時性的缺點,其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求,在控制領域具有廣泛的應用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象,按照系統(tǒng)的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制的一種方案,設計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎上,通過外部擴展,使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源,開發(fā)了A/D轉換電路、D/A(PWM)轉換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時為了使得控制器的程序代碼具有較強的可讀性、可維護性、可擴展性,使用了操作系統(tǒng),通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ實時內(nèi)核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調試、驗證,程序運行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結構、模糊自學習滑模三種控制策略進行仿真比較,得出采用模糊自學習滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。

    標簽: ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:sssnaxie

  • 基于DSP和FPGA的虹膜識別系統(tǒng)

    近年來,隨著生物識別技術的興起,虹膜識別技術被日益關注。由于虹膜識別技術對個體識別具有高度的可靠性,已成為目前生物識別中最有發(fā)展前景的識別技術之一。與其它生物識別技術相比,虹膜識別技術具有唯一性、穩(wěn)定性、非侵犯性、不易偽造性和活體特性等優(yōu)勢。因此,虹膜識別技術具有廣闊的使用前景和很好的經(jīng)濟效益,越來越受到國內(nèi)外有關研究人員的重視。 目前,虹膜識別產(chǎn)品大多都是基于PC平臺的,在便攜性、穩(wěn)定性和安全性方面還存在一些問題。為了克服以上的缺點,本文構架了基于DSP和FPGA的嵌入式虹膜識別硬件平臺,使虹膜識別技術可應用與更多的領域。 本文的主要工作如下: 1.設計了一個嵌入式硬件系統(tǒng),包括DSP處理器、FPGA、COMS圖像傳感器、人機交互接口和通信接口。同時,還編寫了各硬件模塊的驅動程序。另外,由于系統(tǒng)中DSP工作頻率為300Mhz,另外有些器件工作在100Mhz,因此本文還給出了一些信號完整性分析和PCB設計經(jīng)驗。 2.在FPGA設計中,編寫Verilog程序,完成了虹膜圖像采集模塊、乒乓存儲器切換模塊、圖像采樣模塊以及將采樣后的圖像顯示在TFT彩色液晶上的模塊,最終實現(xiàn)了虹膜圖像實時顯示系統(tǒng)。此外,還設計實現(xiàn)了用于和DSP通信的HPI接口模塊。 3.完成了部分系統(tǒng)應用程序設計。在使用DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)的基礎上設計了各系統(tǒng)任務,通過調用驅動程序控制和協(xié)調各硬件模塊,實現(xiàn)了虹膜識別功能。 最終,本文實現(xiàn)了系統(tǒng)設計,本設計可以快速有效的進行虹膜識別。同時,由于本系統(tǒng)采用模塊化的軟硬件設計技術,使系統(tǒng)便于快速應用于各種場合。

    標簽: FPGA DSP 虹膜識別

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的紅外圖像處理技術

    本文在深入分析紅外焦平面陣列熱成像系統(tǒng)工作原理的基礎上,根據(jù)紅外圖像處理系統(tǒng)的實際應用,研究了相應的圖像處理算法,為使其實時實現(xiàn),本文對算法基于FPGA的高效硬件實現(xiàn)進行了深入研究。首先對IRFRA器件的工作原理和讀出電路結構進行了分析,敘述了相應的驅動電路設計原理和相關模擬電路的處理技術。然后,以本文設計的基于FPGA高速紅外圖像處理硬件系統(tǒng)為運行平臺,針對紅外溫差成像圖像高背景、低對比度的特點和系統(tǒng)中主要存在的非均勻性圖案噪聲,研究了非均勻性校正和直方圖投影增強算法的實時實現(xiàn)技術。還將基于FPGA的紅外圖像處理的實現(xiàn)技術,拓展到一些空域、頻域及基于直方圖的圖像處理基本算法。其中以紅外增強算法作為重點,引入了一種易于FPGA實現(xiàn)、基于雙閾值調節(jié)、可有效改善系統(tǒng)成像質量的增強算法。并在FPGA硬件平臺上成功地實現(xiàn)了該算法。最后,本系統(tǒng)還將處理后的圖像數(shù)據(jù)轉化成了全電視信號,實時地顯示在監(jiān)視器上。實驗結果表明,本文設計的系統(tǒng),能夠很好地完成大容量數(shù)據(jù)流的實時處理,有效地改善了圖像質量,顯著提高了圖像顯示效果。

    標簽: FPGA 紅外圖像 處理技術

    上傳時間: 2013-07-02

    上傳用戶:AbuGe

  • 基于FPGA的精確時鐘同步方法研究

    在工業(yè)控制領域,多種現(xiàn)場總線標準共存的局面從客觀上促進了工業(yè)以太網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,國際上已經(jīng)出現(xiàn)了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。將傳統(tǒng)的商用以太網(wǎng)應用于工業(yè)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場設備層的最大障礙是以太網(wǎng)的非實時性,而實現(xiàn)現(xiàn)場設備間的高精度時鐘同步是保證以太網(wǎng)高實時性的前提和基礎。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高精度時鐘同步的協(xié)議——精確時間協(xié)議(Precision Time Protocol)。PTP協(xié)議集成了網(wǎng)絡通訊、局部計算和分布式對象等多項技術,適用于所有通過支持多播的局域網(wǎng)進行通訊的分布式系統(tǒng),特別適合于以太網(wǎng),但不局限于以太網(wǎng)。PTP協(xié)議能夠使異質系統(tǒng)中各類不同精確度、分辨率和穩(wěn)定性的時鐘同步起來,占用最少的網(wǎng)絡和局部計算資源,在最好情況下能達到系統(tǒng)級的亞微級的同步精度。 基于PC機軟件的時鐘同步方法,如NTP協(xié)議,由于其實現(xiàn)機理的限制,其同步精度最好只能達到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統(tǒng)的驅動層,其同步精度能夠達到微秒級。現(xiàn)場設備間微秒級的同步精度雖然已經(jīng)能滿足大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)對設備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統(tǒng)來說,這仍然不夠。基于嵌入式軟件的時鐘同步方法受限于操作系統(tǒng)中斷響應延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達到亞微秒級的同步精度。 本文設計并實現(xiàn)了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協(xié)議,以Ethernet作為底層通訊網(wǎng)絡,以嵌入式軟件形式實現(xiàn)TCP/IP通訊,以數(shù)字電路形式實現(xiàn)時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準確捕獲報文時間戳和動態(tài)補償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現(xiàn)了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網(wǎng)上能夠達到亞微秒級的同步精度。

    標簽: FPGA 時鐘同步 方法研究

    上傳時間: 2013-07-28

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  • Verilog編碼中的非阻塞性賦值

      One of the most misunderstood constructs in the Verilog language is the nonblockingassignment. Even very experienced Verilog designers do not fully understand how nonblockingassignments are scheduled in an IEEE compliant Verilog simulator and do not understand whenand why nonblocking assignments should be used. This paper details how Verilog blocking andnonblocking assignments are scheduled, gives important coding guidelines to infer correctsynthesizable logic and details coding styles to avoid Verilog simulation race conditions

    標簽: Verilog 編碼 非阻塞性賦值

    上傳時間: 2013-10-17

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