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基于FPGA的相位差测量系统设计与实现 被引量:2
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作者 梁愈高 冯伟明 龚华达 《广东通信技术》 2024年第9期75-79,共5页
相位差的测量在自动控制、电力电子、电子通信等领域具有广泛的应用,阐述了频谱分析法检测两路同频正弦信号相位差的原理,简述相位差的计算流程,设计了以AD7357芯片作为数据采集,FPGA完成信号处理的相位差测量系统方案,并详细介绍系统... 相位差的测量在自动控制、电力电子、电子通信等领域具有广泛的应用,阐述了频谱分析法检测两路同频正弦信号相位差的原理,简述相位差的计算流程,设计了以AD7357芯片作为数据采集,FPGA完成信号处理的相位差测量系统方案,并详细介绍系统的硬件设计和软件处理流程,最后进行测试验证表面系统运行稳定,相位差检测精度满足系统应用要求。 展开更多
关键词 相位差测量 FFT CORDIC
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基于数字相关原理的相位差测量新方法 被引量:61
2
作者 刘灿涛 赵伟 袁俊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期219-223,共5页
提出了一种基于数字相关原理的相位差测量新方法。该方法直接对两被测信号作互相关运算 ,并利用相关和正弦函数的一些性质 ,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离 ,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度。理论分析和数字仿真结果... 提出了一种基于数字相关原理的相位差测量新方法。该方法直接对两被测信号作互相关运算 ,并利用相关和正弦函数的一些性质 ,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离 ,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度。理论分析和数字仿真结果表明 :该方法具有不必预先知道正弦信号频率、抗随机干扰能力强等特点 ;其测量准确度与信号的信噪比和数据采集卡的位数有关 。 展开更多
关键词 数字相关原理 相位差 测量 准确度 信号处理
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相位差的几种测量方法和测量精度分析 被引量:53
3
作者 叶林 周弘 +1 位作者 张洪 张杰 《电测与仪表》 北大核心 2006年第4期11-14,共4页
首先介绍了基于异或门的相位差测量方法和基于近似直线的相位差测量方法,然后介绍了两种基于DSP的测量方法。通过比较这几种相位差的测量方法,分析了各种测量方法的优缺点和影响测量精度的原因。
关键词 相位差测量 DSP 数字滤波
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基于相关原理的相位差测量改进算法及应用 被引量:13
4
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 李明 张海涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期177-182,共6页
为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考... 为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,更具鲁棒性和普适性。 展开更多
关键词 相位差测量 相关原理 非整周期采样 零相位
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高速光电反射式转矩转速传感器及其试验研究 被引量:12
5
作者 余以道 文泽军 +1 位作者 罗善明 王建 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期610-614,共5页
针对目前转矩转速传感器高速工况测量困难的问题,研究了一种高速光电反射式转矩转速传感器。采用比相测量原理,以激光头和反光条纹为信号发生器。计算了弹性扭轴的结构参数和临界转速,并进行了样机台架实验。实验表明:该传感器结构简单... 针对目前转矩转速传感器高速工况测量困难的问题,研究了一种高速光电反射式转矩转速传感器。采用比相测量原理,以激光头和反光条纹为信号发生器。计算了弹性扭轴的结构参数和临界转速,并进行了样机台架实验。实验表明:该传感器结构简单、性能稳定,与现有的转矩转速传感器相比,该传感器可用于速度在105r/m in以上的超高速回转机械(如航天叶轮泵、高速轴承等)转矩转速的测量,且测量误差小。 展开更多
关键词 光电反射式传感器 转矩 转速 比相测量
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全相位FFT相位测量法 被引量:67
6
作者 王兆华 黄翔东 杨尉 《世界科技研究与发展》 CSCD 2007年第4期28-32,27,共6页
为精确测出采样序列各样点的相位值,本文深入研究了全相位FFT(简称apFFT)的相位谱特性,严格证明了apFFT的相位不变性,基于此提出了apFFT相位测量法。此法无需借助任何频谱校正措施即可精确测量出相位值,因而计算量小。仿真实验证明此法... 为精确测出采样序列各样点的相位值,本文深入研究了全相位FFT(简称apFFT)的相位谱特性,严格证明了apFFT的相位不变性,基于此提出了apFFT相位测量法。此法无需借助任何频谱校正措施即可精确测量出相位值,因而计算量小。仿真实验证明此法在无噪时的精度比第1类相位差法高出5个数量级,在信噪比较大时的均方根误差仅为第1类相位差法的1/4~1/3。 展开更多
关键词 相位测量 全相位FFT 频谱校正 相位不变性
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采用数字相关法测量相位差 被引量:70
7
作者 张毅刚 付平 王丽 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期216-221,共6页
本文提出了一种用数字相关法测量相位差的方法 ,并加以详细讨论和误差分析。本方法具有精度高、抗干扰能力强、硬件少、适用于低频测量等特点。
关键词 数字相关法 相位差测量 误差
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基于PMU实测小扰动数据的负荷参数辨识方法 被引量:14
8
作者 马平 王茂海 +1 位作者 吴新振 季文伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期43-48,共6页
提出一种新的基于相量测量单元(PMU)实测小扰动数据辨识广义负荷模型动态参数的方法。该方法首先根据实测电压、电流变化曲线的特征来选取适合参数辨识的数据时段;而后依据在已知实测电压下负荷模型计算出的电流值的允许波动范围,确定... 提出一种新的基于相量测量单元(PMU)实测小扰动数据辨识广义负荷模型动态参数的方法。该方法首先根据实测电压、电流变化曲线的特征来选取适合参数辨识的数据时段;而后依据在已知实测电压下负荷模型计算出的电流值的允许波动范围,确定转子初始滑差和其他需要辨识的几个参数的初始值;最后以实测的有功曲线、无功曲线的中心线与计算出的有功曲线、无功曲线中心线的误差最小为目标函数优化参数。所述方法在很大程度上解决了现有各种算法中小扰动数据无法用来辨识模型动态参数的难题。通过华北电网多个变电站母线节点实测算例表明,该算法在无法获得大扰动数据的情况下,只需系统的随机小扰动数据即可较为精确地辨识出负荷的动态参数。 展开更多
关键词 负荷模型 参数辨识 进化策略 小扰动 PMU数据
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基于Fourier级数的相位差算法在MOA检测中的应用 被引量:6
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作者 王又佳 段大鹏 +2 位作者 江秀臣 曾奕 盛戈皞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期142-145,149,共5页
MOA阻性电流检测的关键在于电压基波分量与泄漏电流基波分量相位差的检测。在分析现有相位差检测算法的基础上,应用Fourier级数分解方法与线性空间中正交向量内积为零的特性,推导出了一种新的相位差检测算法。该算法首先分别求得电压基... MOA阻性电流检测的关键在于电压基波分量与泄漏电流基波分量相位差的检测。在分析现有相位差检测算法的基础上,应用Fourier级数分解方法与线性空间中正交向量内积为零的特性,推导出了一种新的相位差检测算法。该算法首先分别求得电压基波分量与泄漏电流基波分量的相位角,进而将两相位角相减即可求得相位差,并给出了该算法的离散化计算公式。该算法的正交运算同时可以将信号中的高次谐波与白噪声滤除。最后通过仿真分析了A/D量化位数、采样频率与电压频率波动对该算法测量精度的影响,并通过MOA实测与计算验证了该算法的正确性与有效性。该算法无需确定过零点,克服了电网谐波的影响,且计算精度高,易于实现。 展开更多
关键词 FOURIER级数 线性空间 正交向量 相位差检测 MOA阻性电流
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相位差测量的FFT法和DTFT法误差分析 被引量:23
10
作者 张海涛 涂亚庆 牛鹏辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第3期61-65,共5页
对噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差测量误差进行了分析。应用误差理论,分别推导出了高斯白噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差估计均方根误差的计算公式。针对不同的泄漏误差系数、采样序列长度和信噪比条件,进行了计算机仿真验证,仿真... 对噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差测量误差进行了分析。应用误差理论,分别推导出了高斯白噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差估计均方根误差的计算公式。针对不同的泄漏误差系数、采样序列长度和信噪比条件,进行了计算机仿真验证,仿真结果与公式计算结果相吻合。理论分析和仿真结果均表明,对于相同的信噪比和采样序列长度,DTFT法的相位差估计均方根误差在理论上为一恒定值,且始终等于FFT法估计误差的理论下限。 展开更多
关键词 相位差测量 FFT DTFT 误差分析
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基于虚拟仪器的相位测量算法研究 被引量:31
11
作者 白鹏 王建华 刘君华 《电测与仪表》 北大核心 2002年第8期20-22,26,共4页
将虚拟仪器技术用于信号的相位测量,介绍了两种基于虚拟仪器的相位测量算法:过零法和相关分析法。通过实验数据,分析了两种算法的误差。与传统的硬件电路相位测量方法相比,基于虚拟仪器的相位测量算法具有测量精度高,抗干扰能力强,电路... 将虚拟仪器技术用于信号的相位测量,介绍了两种基于虚拟仪器的相位测量算法:过零法和相关分析法。通过实验数据,分析了两种算法的误差。与传统的硬件电路相位测量方法相比,基于虚拟仪器的相位测量算法具有测量精度高,抗干扰能力强,电路组成简单等优点。 展开更多
关键词 相位测量 虚拟仪器 相关分析
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适用于非同步采样的相位差准确测量方法 被引量:24
12
作者 吴静 赵伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期73-76,共4页
提出了一种基于相关原理的电信号相位差准确测量方法,在同步采样条件下,对电压、电流信号作归一化处理后得到的2信号的互相关函数在初始时刻的值直接反映了它们之间的相位差。电信号频率发生波动时,同步采样变成非同步采样,根据相关函... 提出了一种基于相关原理的电信号相位差准确测量方法,在同步采样条件下,对电压、电流信号作归一化处理后得到的2信号的互相关函数在初始时刻的值直接反映了它们之间的相位差。电信号频率发生波动时,同步采样变成非同步采样,根据相关函数的原理式进行推导得到改进的相位差测量算法。并对其在实际测量中的主要不确定源进行了分析,定量地给出它们对改进算法测量质量的影响程度。该方法可同时测量出相位差和信号的频率,具有较高的准确度, 适用于同步采样和非同步采样两种情况。实验及仿真结果均验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 相关原理 相位差测量 频率测量 非同步采样 同步采样 电气测量
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计算机测量控制系统的自诊断方法 被引量:9
13
作者 沈英才 刘朝英 宋雪玲 《计算机测量与控制》 CSCD 2004年第11期1043-1044,1063,共3页
通过对计算机的过程输入、输出通道电路分析,提出了扩大量程自诊断法和相关自诊法。该方法在不需要增加任何硬件检测接口电路的基础上,即能实现对过程输入、输出通道及传感器和执行器的自诊断。实践证明该方法经济、可靠、简单、易行,... 通过对计算机的过程输入、输出通道电路分析,提出了扩大量程自诊断法和相关自诊法。该方法在不需要增加任何硬件检测接口电路的基础上,即能实现对过程输入、输出通道及传感器和执行器的自诊断。实践证明该方法经济、可靠、简单、易行,可以广泛应用于计算机测量控制系统和智能仪表等。 展开更多
关键词 自诊断 输出通道 智能仪表 硬件检测 计算机测量 输入 执行器 控制系统 电路分析 量程
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相位测量轮廓术中探测器非线性误差的分析 被引量:11
14
作者 周利兵 苏显渝 王立无 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期19-21,共3页
在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素 ,本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟 ,比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力 ,数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供... 在相位测量轮廓术 (PMP)中 ,探测器的非线性响应是导致测量误差的重要因素 ,本文对该误差进行了理论分析和计算机模拟 ,比较了各种相移算法对这一误差的抑制能力 ,数值模拟与理论分析的结果一致。本文可为实际应用中合理地选择算法提供理论依据。 展开更多
关键词 探测器 相位测量 轮廓术 相移算法 非线性误差分析 PMP
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PCC测频测相装置研究 被引量:14
15
作者 南海鹏 姚李孝 王德意 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期78-80,共3页
提出了一种基于可编程计算机控制器 (PCC)的测频测相方法 ,并用于发电机调速器的机组频率、电网频率及其相位差的测量 ,研制了相应装置 ,与传统的单片机测频测相装置相比 ,其硬件电路大为简化 ,测频测相装置的可靠性极大提高 。
关键词 测频装置 测相装置 可编程计算机控制器
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基于DTFT的一种低频振动信号相位差测量新方法 被引量:24
16
作者 张海涛 涂亚庆 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期180-184,共5页
现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时间傅里叶变换(DTFT),提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法... 现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时间傅里叶变换(DTFT),提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真及实测结果表明,在无噪声背景下,该方法具有很高的精度,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,其测量精度仍高于传统的DFT频谱分析方法。提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的振动信号的相位差测量。 展开更多
关键词 相位测量 傅里叶变换 负频率 低频振动 科里奥利质量流量计
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一种新的相位(差)算法及其在自动准同期中的应用 被引量:8
17
作者 陈小桥 周水斌 +1 位作者 王先培 杨敏 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期96-99,共4页
介绍了一种基于电力线数字化采样计算电压相位(差)的方法.通过对数字化采样进行傅立叶变换获得电压的实部和虚部,动态地求取相位角的正弦值或余弦值,然后采用其反函数的泰勒级数二项式得到相位角度.在进行角度计算时,采用了归结到计算... 介绍了一种基于电力线数字化采样计算电压相位(差)的方法.通过对数字化采样进行傅立叶变换获得电压的实部和虚部,动态地求取相位角的正弦值或余弦值,然后采用其反函数的泰勒级数二项式得到相位角度.在进行角度计算时,采用了归结到计算小角度的补偿措施.整个算法在微机自动准同期装置中得到成功应用. 展开更多
关键词 相位检测 电力系统 傅立叶变换 三角函数 自动准同期
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一种高可靠性的相位检测实用算法 被引量:12
18
作者 李磊源 施文康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期987-990,共4页
阐述了利用离散傅里叶变换实现相位测量的方法 ,并通过其误差分析提出了利用窗函数提高相位测量精度的措施 .基于对 FFT变换后频域内其他谐波分量大小的测量 ,以提高测量结果的可靠性 ;给出了数值仿真结果与应用实例 ,以说明此方法适用... 阐述了利用离散傅里叶变换实现相位测量的方法 ,并通过其误差分析提出了利用窗函数提高相位测量精度的措施 .基于对 FFT变换后频域内其他谐波分量大小的测量 ,以提高测量结果的可靠性 ;给出了数值仿真结果与应用实例 ,以说明此方法适用的范围与原则 .结果表明 ,这种相位测量方法不但精度有所提高 。 展开更多
关键词 可靠性 相位检测 相位测量 傅里叶变换 窗函数 电信号测量 谐波分量 测量原理
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一种基于数字分析的相位差测量方法 被引量:9
19
作者 张鹏 徐进 曹建荣 《计算机测量与控制》 CSCD 2004年第3期228-230,共3页
相位差的测量是电量测量的一项基本内容,有着广泛的应用。提出了一种基于数字分析的相位差测量方法,其基本思想为采用中断技术扫描被测信号的波形,然后对扫描结果进行数字分析以求得相位差。该方法有效地避免了矩形波边沿抖动问题,能够... 相位差的测量是电量测量的一项基本内容,有着广泛的应用。提出了一种基于数字分析的相位差测量方法,其基本思想为采用中断技术扫描被测信号的波形,然后对扫描结果进行数字分析以求得相位差。该方法有效地避免了矩形波边沿抖动问题,能够比较容易地排除干扰信号,并能够对因被测信号中含有直流分量或运算放大器零点漂移等原因引起的矩形波边沿位置偏移问题进行修正。实际应用表明,该方法的测量结果准确、稳定、可靠。 展开更多
关键词 相位差 测量方法 数字分析 计算机测量 中断 设备驱动程序
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过零检测技术在相位测量中应用 被引量:22
20
作者 刘静章 王进旗 王凤波 《电子测量技术》 2004年第5期67-68,共2页
文中详细介绍过零检测技术在相位测量中的应用,在过零检测技术指导下的过零鉴相器,原理简单、硬件实现方便。
关键词 过零检测 鉴相器 相位测量 硬件实现 原理
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