随着雷达、图像、通信等领域对信号高速处理的要求,研究人员正寻求高速的数字信号处理算法,以满足这种高速地处理数据的需要。常用的高速实时数字信号处理的器件有ASIC、可编程的数字信号处理芯片、FPGA,等等。 本文研究了时域FPGA上实现高速高阶FIR数字滤波器结构,并实现了高压缩比的LFM脉冲信号的匹配滤波。文章根据FIR数字滤波器理论,分析比较实现了FIR滤波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上设计了高速高阶FIR滤波器。并详细进行了分析;设计出了一个256阶的线性调频脉冲压缩信号的匹配滤波器设计实例,并用ModelSim软件进行了仿真。
上传时间: 2013-07-18
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利用纵风作用下随机弹道系统成形滤波器,把成形滤波器的微分方程与外弹道角运动方程及质点弹道方程联立,便构成为易于求解的完整的外弹道随机动力学模型。在具体的数字仿真实施过程中,采用尾翼延时张开技术来减小散布的措施,利用经典的统计试验法——蒙特卡洛法得出了不同平均风速下的火箭弹角散布与尾翼延张时间的关系的仿真曲线。 仿真结果表明,有色噪声的白化是完全可行,同时也从实例中证明了成形滤波器理论的正确性 也得到在一定风速下的最佳尾翼延张时间。
上传时间: 2014-01-16
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本书以 Kalman 滤波器为主要介绍对象,包含基本原理、推导方 法及其在跟踪系统中的应用,同时配套 MATLAB 源程序。具体内容 包括 Kalman 滤波器、扩展 Kalman 滤波器、不敏 Kalman 滤波器及其 在 RFID 系统的跟踪应用研究。 本书凝练了作者二十余年来对 Kalman 滤波器基础理论及在目标 跟踪应用的研究成果,具体内容包括:根据目标运动特征进行自调整 参数的“自适应动力学模型”、不敏变换的性能分析、RFID 跟踪系 统的测量方程及其仿真平台等。 本书可作为自动化、电子信息、计算机应用、控制科学与工程、 信号处理、导航与制导等相关专业高年级本科生和研究生的教材,也 可供相关领域的工程技术人员和研究人员参考。
上传时间: 2022-07-26
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首先介绍了内插理论和CIC 滤波器原理,重点给出了CIC 滤波器设计方法,并分析了CIC 滤波器级联级数 和滤波器阶数的选取对通带衰减和旁瓣抑制的影响,仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性。
上传时间: 2016-05-20
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采用时间序列分析理论,利用实际测量的数据,建立了液浮陀螺随机漂移的ARMA模型。最终,为便于将模型应用于卡尔曼滤波器中,本文给出了一种实际可行的液浮陀螺漂移模型
上传时间: 2014-01-12
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本书共9章,从小波分析的基础、小波空间的分解和小波变换的实现三个方面对“小波理论、算法与滤波器组”进行阐述。其主要内容包括:信号变换与框架原理,多抽样系统与滤波器组,小波与小波变换等。
上传时间: 2021-11-03
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有源电力滤波器是一种新型谐波,无功补偿装置。和传统无源的补偿装置相比,有源电力滤波器具有很大的优势,可以对谐波,无功以及负序电流实现实时、准确的补偿。因此,有源电力滤波器得到了广泛的研究,并开始进入工业应用阶段。随着数字信号处理技术的高速发展,以全数字化控制技术实现的有源电力滤波器必将成为电力电子技术中新的研究热点。 本论文阐述了谐波抑制的背景和目的以及国内外谐波抑制技术的发展现状,深入分析、比较了目前常用的有源滤波器的结构和工作原理,本论文探讨了单相系统的谐波检测算法的各种方案及其特点,选用负荷电流基波有功分量法对谐波电流进行检测。该方法结构简单,不仅适用于单相系统而且适用于三相系统。本文对单相有源电力滤波器进行了硬件和软件设计,对各硬件部分实现的功能进行了具体的介绍,并给出了实现原理图。软件设计部分给出了主要程序的设计流程图。以上设计方案在MATLAB 仿真软件包的SIMULINK 环境下进行了仿真实现,仿真结果证实了本文设计的有源电力滤波器的正确性和谐波补偿的实时性。 在理论分析和仿真研究的基础上,设计了基于TMS320F2812 DSP 控制的单相并联型电力有源滤波器,研制了实验样机,对并联型有源电力滤波器进行了初实验结果表明,本论文采用的负载电流基波有功分量算法能够实时,准确地提取出谐波和无功分量,同时也表明,这种基于TMS320F2812 DSP 的单相有源电力滤波器具有优良的谐波补偿特性。
上传时间: 2013-06-19
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随着非线性负载在电网应用中的不断增加,给电网造成的谐波污染日益严重,已成为影响电能质量的重要因素之一。与无源滤波器相比,有源滤波器具有滤波特性好,受电网阻抗影响小,可同时补偿谐波和无功等优点,所以,有源电力滤波装置作为一项有效措施,被广泛地研究和应用。 本文首先介绍了谐波产生及其严重的危害性,综述了国内外电力系统谐波抑制技术的发展概况以及有源电力滤波器在谐波抑制中的应用前景。阐明了以DSP为核心控制芯片的有源电力滤波器数字控制系统的特点。介绍了有源电力滤波器的结构和工作原理,在瞬时无功功率理论的基础上设计了谐波电流的检测方案,提出了有源电力滤波器全数字化控制系统的实施方案,包括信号调理、过零检测、交流采样、锁相和滤波等,同时给出部分程序框图及程序和程序运行结果。为了进行更加深入的理论分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真环境下建立了有源电力滤波器系统的仿真模型,并对谐波电流检测方法进行了仿真对比。同时,重点进行了软件设计,包括数字锁相环、低通滤波器等,程序运行结果取得了令人满意的效果。 本文以三相并联有源电力滤波器为研究对象,设计了基于DSP芯片的数字化控制方案,该方案用一片DSP芯片TMS320F2812实现谐波指令电流计算和控制环节。并详细介绍了该控制方案的软件设计。 从目前国外的研究和使用情况来看,有源电力滤波器具有广阔的应用前景。本题目今后的重点发展方向是进行实用化研究。
上传时间: 2013-04-24
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目前,大多数实用的谐波抑制系统都使用已经很成熟的无源滤波技术,但无源滤波器存在诸如易受系统参数影响、只能消除特定次谐波缺点。所以有源电力滤波器因其动态补偿谐波的优越性能已成为一项热门的研究课题。但是我国的有源电力滤波器技术目前还没有进入实用阶段,多数只是进行理论上的探讨研究。 本文的研究目的就是探讨一种新的控制算法,设计一套实用的有源电力滤波器系统以补偿谐波及无功功率。 本文的主要内容如下: 1.介绍了目前常用的几种典型的有源电力滤波器系统结构、基本原理及其主要工作特点。 2.在第三章分析了谐波及无功电流的检测即有源电力滤波器中指令电流运算电路部分。有源电力滤波器利用瞬时无功功率理论来检测谐波和无功电流会使补偿电流产生误差。本文设计的并联型有源电力滤波器采用一种新的控制算法来综合补偿非线性负载产生的谐波和无功功率。该方法可有效的区分用户对于电压、电流波形畸变的责任,并对其做出相应的奖惩措施。电源电流经过本文设计的有源电力滤波器补偿后,其波形与公共连接点的电压保持一致,根据这一特征,我们就可以区分公共连接点处供电部门和用户的责任。由于电源电流和电压波形保持同步变化,所以负载产生的无功功率完全得到了补偿。为了减少离散傅立叶变换带来的时间延迟,提高有源电力滤波器的动态响应速度,采用了同步旋转坐标系对谐波电压提前一个采样周期进行预测。 3.本文提出的有源电力滤波器控制算法非常简单,用具有高速运算性能和强大控制功能的数字信号处理器(DSP)实现十分容易。 4.对三相电路和单相电路根据实际运行可能出现的情况进行了大量的仿真研究,仿真结果也验证了本文提出的有源电力滤波器的控制算法是有效可行的。 有关谐波源的研究是谐波问题的基础,而谐波的补偿和抑制是谐波问题研究的核心问题,因此本文的研究工作对于电力系统谐波的分析治理具有重要的理论和现实意义。
上传时间: 2013-07-23
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v无刷直流电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便、运行效率高和调速性能好等优点,随着微处理器技术、电力电子技术、控制理论,以及低成本、高磁能积永磁材料的发展,得到越来越广泛的应用。无刷直流电动机采用无位置传感器控制,电动机结构更加简单,应用范围扩大,相对于有位置传感器控制优势明显。本论文围绕无刷直流电动机的无位置传感器控制进行较为系统和深入的研究。 首先,论文从基本电磁定律出发,在分析无刷直流电动机结构和工作原理的基础上,建立了无刷直流电动机的数学模型,为分析无刷直流电动机无位置传感器控制奠定基础。 其次,根据无刷直流电动机反电势过零检测原理,对反电势过零检测法的各种实现方法进行研究,比较各种实现方法的优缺点,指出它们的适用范围。在此基础上,给出带通滤波法及其简化电路形式,提出使用带通滤波器获取反电势三次谐波的方法。论文将直流电源负端电压作为带通滤波法和带通滤波三次谐波法的参考电平。 论文对无刷直流电动机无位置传感器控制中的关键问题-起动方法进行研究,在详细分析“三段式”起动方法的实现过程的基础上,给出了从外同步到自同步平稳切换的条件。论文在研究无刷直流电动机无位置传感器控制换相方法的基础上,提出了一种新的换相方法,提高了电动机运行平稳性和系统稳定性。在带通滤波三次谐波法中使用该换相方法,无需对三次谐波积分即可得到换相时刻。 滤波器是反电势法中反电势过零检测电路的重要组成部分。论文在分析无刷直流电动机端电压信号特点的基础上,给出滤波电路的技术要求,根据滤波器基本设计原理,分别对一阶RC无源带通滤波器和二阶RC有源低通滤波器进行电路设计和参数计算,并通过实验验证理论分析和仿真结果。这些为通过检测反电势过零点获得可靠的换相信号创造了条件。 论文还分析了无刷直流电动机无位置传感器控制中产生转子位置检测误差的原因,提出了相应的校正方法。通过分析无刷直流电动机的换相过程,建立了换相状态的等效电路和数学模型,研究了转子位置误差引起的电动机超前、滞后换相现象,及其由此产生的非导通相环流,在理论分析的基础上,进行了仿真计算,并与实验结果对照分析。 功率器件的功率损耗分析在逆变器设计和提高控制系统的可靠性方面具有重要作用。论文构建了由IGBT组成的简化逆变器模型,并进行仿真研究。针对不同的开关频率和栅极电阻,定量计算了IGBT开关过程中各阶段的功率损耗,给出了变化规律,对逆变器的设计具有重要的指导意义。最后,论文研制了基于反电势过零检测法的无位置传感器无刷直流电动机控制系统,控制系统由硬件和控制软件两部分组成。硬件部分包括主电源整流滤波电路、控制电源电路、反电势过零检测电路、驱动和逆变电路以及保护电路等,控制软件包括电动机起动模块(包括定位、加速、切换)、电动机运行控制模块(包括过零检测及校正、换相)和各保护功能模块。对系统进行了调试,并对论文中所分析和提出的各种方法进行了相关的实验研究,给出了实验结果。
上传时间: 2013-06-06
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