目前,小波分析在信息技术和其他学科方面的应用是众多科技工作者关心的课题。在理论方面,新观点、新方法不断涌现。本文旨在完善小波的基本理论,对原有的小波去噪方法作进一步的改进。 经典的信号处理方法,例如傅立叶变换、短时傅立叶变换等具有局限性,因而限定了它们的应用范围。小波分析作为一种全新的信号处理方法,它将信号中各种不同的频率成分分解到互不重叠的频带上,为信号滤波、信噪分离和特征提取提供了有效途径,特别在信号去噪方面显出了独特的优势。本文介绍了经典的去噪方法,并对其适用范围和效果进行了分析和比较。并且,讨论了小波分析的基本理论,介绍了连续小波变换、离散小波变换和小波变换的快速分解与重构算法,最后研究了小波基的数学特性,分析了它们对实际应用的影响和作用。进而,介绍了小波的几种去噪方法:小波变换高频系数置零去噪方法、小波变换模极大值去噪方法、小波阈值去噪方法、小波空域相关性去噪方法。用小波变换将高频系数强制置零去噪的方法是比较方便的,但它的不足之处是经将高频系数强制置零去噪后重构的信号会使信号丢失一些细节,且小波基的选择亦有相当的难度,只有靠经验来确定,不过比传统的滤波方法所得的效果还是要好。对于小波变换模极大值去噪的原理,分析了去噪过程中几个参数的选取问题,并给出了一些选取依据;对小波阈值去噪方法的几个关键问题进行了详细讨论。对阈值去噪进行了改进,利用均值逼近与阈值去噪相结合的方法来实现信号的处理,并通过实验仿真实现。实验结果表明该方法提高了信噪比,去噪效果优于单独应用阈值去噪的方法。 在空域相关去噪算法的基础上,进行了改进,利用阈值滤波与相关去噪算法相结合的一种组合去噪算法,仿真试验结果表明,由该算法滤波之后得到的小波系数不仅连续性好,准确率高,而且易于重构信号。 本文分别对这四种方法进行了算法分析比较,通过实验仿真来实现,并对实验结果进行了分析。实验仿真结果表明了利用小波分析理论对信号去噪的可行性和有效性。 关键词:小波分析,信号去噪,阈值,均值逼近,空域相关
上传时间: 2013-07-19
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随着电力电子技术的发展,各类电力电子装置应运而生,这些产品在出厂前需要根据不同的需要进行相应的测试和校验。传统的负载测试存在着能耗大、灵活性差等诸多缺点,已经越来越不能满足各种测试场合的要求,特别是一些要求用动态变化的负载、非线性负载、具有负阻特性的负载以及有源负载等测试场合。因此针对这一问题,本文利用电力电子技术结合计算机技术、控制技术等设计了一种通用的交流电子负载模拟装置,以满足各种测试场合的要求。 @@ 交流电子负载是一种可以模拟真实负载的电力电子装置,它不但可以模拟传统的线性负载,也可以模拟各种非线性负载、有源负载等其他形式的负载。目前国内外对电子负载的研究还不成熟,有些是使交流电源按照一定的功率放电,但是输出电流却与真实负载测试下的电流有较大的差别;而有些虽然能够准确控制电源的放电电流取得和真实负载一样的效果,但试验电能完全被消耗掉,造成很大的浪费。本文研究的新型交流电子负载克服了以上电子负载方案的缺点,可以满足各种试验场合的测试需求,能够在很大程度上减少能量浪费,丰富试验样式且节约试验成本。 @@ 本文分析了能馈式交流电子负载的模拟原理,确定了采用中间直流环节的交-直-交主电路结构,其一端接待测交流电源,另一端接低压交流电网。前级负载模拟环节和后级能量回馈环节均采用可四象限运行的电压型PWM(Pulse Width Modulation)变换器。负载模拟环节直接与待测电源连接,采用电流滞环瞬时值比较方式,使电源输出的实际电流信号准确、快速的跟踪其指令电流信号值,使得电子负载对待测电源呈现设定的负载形式,完成电子负载的模拟功能;能量回馈环节与电网连接,通过控制输出电流与电网电压同频、同相位,实现试验电能的单位功率因数回馈电网的目的,变换器的控制采用常规的双闭环控制方式,电流内环控制实际电流跟踪指令值的变化,电压外环通过控制输出电流的大小使直流侧母线电压稳定为设定指令值。 @@ 电子负载系统在负载模拟部分通过人机接口设定具体负载形式和负载属性,为了更加准确快速的得到电流指令信号值,文中采用更加直接的数值计算方 法,由数字信号处理器实时计算出该给定负载模式下的指令电流值。使用交流小信号分析法得到了系统的频域方块图,并对主电路元件参数以及调节器进行了优化设计。针对大功率开关管开关频率存在的限制,本文提出了几种提高电流跟踪精度的改进方法,取得了良好的效果。整个系统在PSIM平台上进行了不同工作模式下的仿真,仿真结果表明方案切实可行。最后依据仿真方案设计基于TMS320F2812的控制系统和功率电路,使用PROTEL软件进行了原理图的绘制。@@关键词:电子负载;能量回馈;电压型变换器;滞环PWM电流控制;双闭环;PWM整流器
上传时间: 2013-05-26
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随着“节能环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到迅速的推广,使得分布式发电备受关注,即将成为世界各国重要的发电形式。带有分布式电源的配电网及电力电子装置的大量应用致使电能质量下降,如何将分布式发电系统的能量回馈至电网的同时有效改善电能质量是一个重要的问题,因此在分布式发电系统中起电能变换作用的逆变器成为研究的一个热点。本篇主要以电压型并网逆变器为研究对象,对并网逆变器的拓扑结构、控制策略、参数的选择、并网实验等方面作出了详细的分析和研究。 首先根据带有分布式发电的配电网的特点提出一种新的谐波治理思路,即将改善电能质量的有源滤波技术结合到分布式逆变电源中,设计一种新型的多功能并网逆变器。用开关函数法建立了并网逆变器小信号数学模型,确定了以PI闭环调节为核心的复合控制策略,同时为了使输出电流控制达到更好的效果,采用电网电压前馈补偿方法抵消电网电压扰动对并网电流的影响;基于瞬时无功功率的id-iq谐波电流检测算法能精确检测和分离所需要的有功和谐波分量;基于DSP的软件锁相控制算法能实现并网电流与电网电压同频同相。 其次对并网逆变器控制系统的软硬件进行了分块设计:对逆变系统的A/D转换电路、逆变驱动电路、PWM信号发生电路等电路进行了详细地分析和说明。利用DSP主控芯片TMS320LF2407A内部的SCI异步串行通信接口实现了逆变器的人机交互功能,利用其内嵌的CAN控制模块实现了逆变器的并机通信功能;同时在TI DSP2000的运行环境下给出控制系统的主程序和周期中断子程序流程。 最后开发了以功率器件IPM构成的三相PWM变流桥主电路的多功能逆变电源实验平台和相关配套辅助电路,完成了逆变电源的输出有功功率及消除谐波的实验并给出了装置样机的实物图以及实验波形图。验证了逆变器工作原理分析的正确性和系统设计思路的可行性。 本文所做工作拓宽了带有分布式发电的配电网谐波治理的思路,对推动我国节能供电、新能源的利用以及改善电网电能质量等方面具有一定的理论意义和较强的实用价值。
上传时间: 2013-06-06
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在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天,风力发电已经成为绿色可再生能源的一个重要途径。双馈电机变速恒频(VSCF)发电是通过对转子绕阻的控制来实现的,而转子回路流动的功率是由发电机运行范围所决定的转差功率,因而可以将发电机的同步转速设定在整个运行范围的中间。如果系统运行的转差率范围为±30%,则最大转差功率仅为发电机额定功率的30%,因此交流励磁变换器的容量可大大减小,从而降低成本。该变换器如果加上良好的控制策略,则系统运行将具有优越的稳态和暂态运行性能,非常适用于风能这种随机性强的能源形式。本文对变速恒频双馈机风力发电系统的若干关键技术,如空载柔性并网、带载柔性并网、解列控制、最大功率点跟踪、电网电压不平衡运行、低电压故障穿越等问题进行了深入研究,论文的主要工作如下: 根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将电网电压定向的矢量控制方法应用在双馈发电机的并网发电控制上。研究了一种基于电网电压定向的双馈机变速恒频风力发电柔性并网控制策略,在变速条件下实现无电流冲击并网和输出有功、无功功率的解耦控制,建立了交流励磁发电机柔性并网及稳态运行的控制模型,对柔性并网及其逆过程的解列分别进行了仿真和实验研究。 提出了一种以向电网输送净电能最多为目标的最大功率点跟踪控制策略,在不检测风速情况下,能够自动寻找并跟随最大功率点,且不依赖风力机最佳功率特性曲线,提高了发电系统的净输出能力,具有良好的动、静态性能。仿真和实验结果证明了本控制策略的正确性和有效性。 对网侧变换器分别进行了幅相控制和直接电流控制策略的研究。结果表明:幅相控制策略简单实用,可以得到正弦波电流,且波形谐波小,实现了单位功率因数运行,但响应速度相对较慢;而直接电流控制策略具有网侧电流闭环控制,使网侧电流动、静态性能得到提高,实现对系统参数的不敏感,增强了电流控制系统的鲁棒性,但算法相对复杂。 在电网不平衡条件下,如果以传统的电网电压平衡控制策略设计PWM整流器,会使系统出现不正常的运行状态。为了提高三相PWM整流器的运行性能,本文对电网电压不平衡情况下三相PWM整流器运行控制策略进行了改进,研究了消除负序电流和抑制输入功率二次谐波的控制策略,实现了线电流正弦、负序输入电流为零及总无功功率输入为最小的目标。 为了提高VSCF风力发电系统的运行能力,本文对电网故障时双馈风力发电系统低电压穿越控制(LVRT)进行了研究,在不改变系统硬件结构的情况下,通过改变励磁控制策略来实现LVRT;在电网故障时使电机和变换器安全穿越故障,保持不脱网运行,提高系统的稳定性和安全性。
上传时间: 2013-07-09
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随着科学技术的发展,汽车结构不断完善,人们对汽车的性能更加关注。汽车本身是一个复杂的系统,在使用过程中,随着行驶里程的增加和使用时间的延续,汽车技术状况可能不断恶化,需要定期进行检测。汽车底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备,采用现代电测和计算机技术,模拟汽车在各种路面行驶阻力,使汽车的道路试验项目移至室内进行,减少室外环境变化对测试的影响,能够很好的改善试验人员的试验环境和提高测试精度。 本文首先介绍了汽车底盘测功机的发展历史和研究现状,阐明了研究汽车底盘测功机测控系统的目的和意义,给出了汽车底盘测功机的结构和工作原理,在详细分析汽车道路上和底盘测功机上运行受力情况的基础上,建立了测功机电模拟模型。采用电模拟阻力加载装置,不仅省去了繁琐的惯性飞轮装置,简化了底盘测功机的结构,而且实现了惯性阻力的无级模拟。在系统硬件上,设计了转速转矩信号的采集电路和前端信号处理电路,提高了采集数据的准确性,保证系统的精度,并给出了励磁控制电路的设计与实现。在通讯上,设计CAN和USB互相转化的接口电路,不仅实现上下位机之间的通讯,而且还突破了传统底盘测功机上下位机通讯速率慢的瓶颈。在控制策略上,采用积分分离PID算法,实现转速、励磁电流和转矩、励磁电流的两个双闭环控制器,满足了汽车底盘测功机不同运行状况的需求。在软件上,采用模块化编程的思想,从而增强了程序的可移植性和灵活性。最后,构建了实验平台,对系统进行了实验研究,实验结果表明:系统能满足汽车性能测试的要求。
上传时间: 2013-06-12
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高精度惯性加速度计能够实现实时位移检测,在当今民用和军用系统如汽车电子、工业控制、消费电子、卫星火箭和导弹等中间具有广泛的需求。在高精度惯性加速度计中,特别需要稳定的低噪声高灵敏度接口电路。事实上,随着传感器性能的不断提高,接口电路将成为限制整个系统的主要因素。 本论文在分析差动电容式传感器工作原理的基础上,设计了针对电容式加速度计的全差分开环低噪声接口电路。前端电路检测传感器电容的变化,通过积分放大,产生正比于电容波动的电压信号。 本论文采用开关电容电路结构,使得对寄生不敏感,信号灵敏度高,容易与传感器单片集成。为了得到微重力加速度性能,设计电容式位移传感接口电路时,重点研究了噪声问题和系统建模问题。仔细分析了开环传感器中的不同噪声源,并对其中的一些进行了仿真验证。建立了接口电路寄生电容和寄生电阻模型。 为了更好的提高分辨率,降低噪声的影响如放大器失调、1/f噪声、电荷注入、时钟馈通和KT/C噪声,本论文采用了相关双采样技术(CDS)。为了限制接口电路噪声特别是热噪声,着重设计考虑了前置低噪声放大器的设计及优化。由于时钟一直导通,特别设计了低功耗弛豫振荡器,振荡频率为1.5M。为了减小传感器充电基准电压噪声,采用两级核心基准结构设计了高精度基准,电源抑制比高达90dB。 TSMC 0.18μm工艺中的3.3V电压和模型,本论文进行了spectre仿真。 关键词:MEMS;电容式加速度计;接口电路;低噪声放大器;开环检测
上传时间: 2013-05-23
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开关损耗及其带来的散热问题限制了变流器开关频率的提高,从而限制了变流器的小型化和轻量化。软开关技术能够有效的降低开关损耗,提高变流器的效率和开关频率,被广泛的应用在各种大功率开关电源场合。 本文首先对软开关技术进行了一个概述,介绍了软开关技术的工作原理及发展历史,特别提到了最新的控制型软开关技术。在第二章中,针对课题,着重讲述了全桥电路。作为对比,首先分析了全桥硬开关电路的工作原理和开关损耗。然后,分析了全桥软开关两种常见的实现方法:ZVS和ZVZCS,并针对几种常见拓扑,详细对比了它们的工作原理,软开关实现方法,软开关实现效果,软开关实现范围和总体效率,指出了它们的优缺点和各自适合的应用领域。在第三章中,首先介绍了全桥软开关的两种控制策略:移相全桥和有限双极性,从实现方法和对软开关效果的影响两个方面,做出比较。然后介绍了开关电源常见的三种控制方式:电压模式控制、峰值电流模式和平均电流模式控制,其中详细介绍了平均电流模式控制,给出了设计思想和步骤。最后,给出了全桥软开关电路的小信号模型,分析了软开关技术的引入对传统PWM硬开关全桥电路小信号模型的影响。第四章给出了5kW电力操作电源的具体设计步骤,如方案选择,磁设计、控制环路设计、副边整流电压尖峰吸收等关键步骤。第五章分析了实验波形和实验数据,验证了上述理论和设计的正确性。
上传时间: 2013-05-22
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基于FPGA的数字视频信号发生器的设计与实现
上传时间: 2013-04-24
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射频基站芯片FM1722应用设计.................
上传时间: 2013-06-16
上传用户:cxl274287265
matlab中实现雷达信号处理,雷达仿真中会用到的
上传时间: 2013-04-24
上传用户:330402686