随着各种非线性电力电子设备的大量应用,电网中的谐波污染日益严重。为了保证电力系统的安全经济运行,保证电气设备和用电人员的安全,治理电磁环境污染、维护绿色环境,研究实时、准确的电力谐波分析系统,对电网中的谐波进行实时检测、分析和监控,都具有重要的理论和工程实际意义。 目前实际应用的电力谐波分析系统大多是以单片机为核心组成。单片机运行速度慢,实时性较差,不能满足实际应用中对系统实时性越来越高的要求。另外,单片机的地址线和数据线位数较少,这使得由单片机构成的电力谐波分析系统外围电路庞大,系统的可靠性和可维护性上都大打折扣。 本文首先研究了电力谐波的产生,危害及国内外研究现状,对电力谐波检测中常用的各种算法进行分析和比较;然后介绍了FPGA芯片的特性和SOPC系统的特点,并分析比较了传统测量谐波装置和基于FPGA的新型谐波测量仪器的特性。综述了可编程元器件的发展过程、主要工艺发展及目前的应用情况。 然后,对整个谐波处理器系统的框架及结构进行描述,包括系统的功能结构分配,外围硬件电路的结构及软件设计流程。其后,针对系统外围硬件电路、FFTIP核设计和SOPC系统的组建,进行详细的分析与设计。系统采用NiosⅡ处理器核和FFT运算协处理器相结合的结构。FFT运算用专门的FFT运算协处理器核完成,使得系统克服的单片机系统实时性差和速度慢的缺点。FFTIP核采用现在ASIC领域的一种主流硬件描述语言VHDL进行编写,采用顺序的处理结构和IEEE浮点标准运算,具有系统简单、占用硬件资源少和高运算精度的优点。谐波分析仪系统组建采用SOPC系统。SOPC系统具有可对硬件剪裁和添加的特点,使得系统的更简单,应用面更广,专用性更强的优点。最后,给出了对系统中各模块进行仿真及系统生成的结果。
上传时间: 2013-04-24
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影响数字信号处理发展的最主要因素之一就是处理速度。DFT使计算机处理频域信号成为可能,但当N很大时,直接计算N点DFT的计算量非常大。FFT可使DFT的运算量下降几个数量级,从而使数字信号处理的速度大大提高。本文介绍了如何利用高性能数字信号处理器实现FFT算法,给出了程序流程图及关键程序源码。该算法采用基2 FFT算法,参数计算主要采用查表法,计算量小,实时性高。在电网谐波检测应用中表明,该方法既能有效地检测出电网谐波,又能满足实时性要求。
上传时间: 2013-10-21
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为了解决电力系统谐波检测中存在的检测精度低的问题,提出一种改进的全相位时移相位差频谱校正算法,消除了相位值对采样中心样点的依赖性。将该算法用于电网含有谐波以及间谐波的测量分析,结果表明该算法在中高信噪比情况下相位误差小于1°,具有估计精度高且稳定性好的特点。
上传时间: 2014-12-24
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为了让彩显在不同行频扫描时,画面清晰稳定,通常采用二次电源方法为行输出级供电,即将主电源产生的电压变换为随行频升高而升高的可变电压,以满足多频扫描的需要。另外,在一些性能较高的彩显中还采用了高压独立供电的方式,将行频变化对画面的影响降至最低。
上传时间: 2013-11-21
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多功能高集成外围器件6. 1 多功能高集成外围器件82371PCI的英文名称:Peripheral Component Interconnect (外围部件互联PCI总线);82371是PCI总线组件。ISA是:Industry Standard Architecture(工业标准体系结构)IDE是 (Integrated Device Electronics)集成电路设备简称PIIX4PIIX4器件(芯片)的特点1、是一种支持Pentium和PentiumII微处理器的部件。2、82371对ISA桥来说,是一种多功能PCI总线。3、对可移动性和桌面深绿色环境均提供支持。4、电源管理逻辑。5、被集成化的IDE控制器。6、增强了性能的DMA控制器。(7)基于两个82C59的中断控制器。(8)基于82C54芯片的定时器。(9)USB(Universal Serial Bus)通用串行总线。(10)SMBus系统管理总线。(11)实时时钟(12)顺应Microsoft Win95所需的功能其芯片的逻辑框图如图6-1所示。 PIIX4芯片逻辑框图6.1.1 概述PIIX4芯片是一个多功能的PCI器件,图6-2 是82371在系统中扮演的角色。(续上图)1. PCI与EIO之间的桥(PIIX4芯片)桥是不对程的,是各类不同标准总线与PCI总线连接,82371AB桥也可理解为一种总线转换译码器和控制器,桥内包含复杂的协议总线信号和缓冲器。(1).在PCI系统内,当PIIX4操作时,它总是作为系统内各种模块的主控设备,如USB和DMA控制器、IDE总线和分布式DMA的主控设备等,而且总是以ISA主控设备的名义出现。(2). 在向ISA总线或IDE总线进行传送操作的传送周期期间作为从属设备使用,并对内部寄存器译码。PIIX4芯片(桥)的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整个ISA总线,或ISA总线的子集,也可扩展成EIO总线。在使用EIO总线时,可以把未使用的信号配置成通用的输入和输出。(2).PIIX4可直接驱动5个ISA插槽;(3).能提供字节-交换逻辑、I/O的恢复支持、等待状态的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS键盘控制器芯片、BIOS芯片、实时时钟芯片、二级微程序器等的选择。2. IDE接口(总线主控设备的权利和同步DMA方式)IDE接口为4个IDE的设备提供支持,比如IDE接口的硬盘和CD-ROM等。注意:目前硬盘接口有5类:IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口几乎在PC机最多,因为便宜。SCSI多用于服务器和集群机。IDE的PIO IDE速率:14MB/s;而总线主控设备IDE的速率:33MB/s在PIIX4芯片的IDE系统内,配有两个各次独立的IDE信号通道。3. 具有兼容性的模块—DMA、定时器/计数器、中断控制器等(1)在PIIX4内的两各82C37 DMA控制器经逻辑的组合,产生7个独立的可编程通道。通道[0:3]是通过与8个二进位的硬件连线实现的。通过以字节为单位的计数进行传送。而通道[5:7]是通过16个二进位的连线实现的,以字为单位的计数进行传送。(2)DMA控制器还能通过PCI总线,处理旧的DMA的两个不同的方法提供支持。(3)计数/定时器模块在功能上与82C54等价。(4)中断控制器与ISA兼容,其功能是两个82C59的功能之和。
上传时间: 2013-11-19
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单片机音乐中音调和节拍的确定方法:调号-音乐上指用以确定乐曲主音高度的符号。很明显一个八度就有12个半音。A、B、C、D、E、F、G。经过声学家的研究,全世界都用这些字母来表示固定的音高。比如,A这个音,标准的音高为每秒钟振动440周。 升C调:1=#C,也就是降D调:1=BD;277(频率)升D调:1=#D,也就是降E调:1=BE;311升F调:1=#F,也就是降G调:1=BG;369升G调:1=#G,也就是降A调:1=BA;415升A调:1=#A,也就是降B调:1=BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所谓1=A,就是说,这首歌曲的“导”要唱得同A一样高,人们也把这首歌曲叫做A调歌曲,或叫“唱A调”。1=C,就是说,这首歌曲的“导”要唱得同C一样高,或者说“这歌曲唱C调”。同样是“导”,不同的调唱起来的高低是不一样的。各调的对应的标准频率为: 单片机演奏音乐时音调和节拍的确定方法 经常看到一些刚学单片机的朋友对单片机演奏音乐比较有兴趣,本人也曾是这样。在此,本人将就这方面的知识做一些简介,但愿能对单片机演奏音乐比较有兴趣而又不知其解的朋友能有所启迪。 一般说来,单片机演奏音乐基本都是单音频率,它不包含相应幅度的谐波频率,也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可,也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率,节拍表示一个音符唱多长的时间。 在音乐中所谓“音调”,其实就是我们常说的“音高”。在音乐中常把中央C上方的A音定为标准音高,其频率f=440Hz。当两个声音信号的频率相差一倍时,也即f2=2f1时,则称f2比f1高一个倍频程, 在音乐中1(do)与 ,2(来)与 ……正好相差一个倍频程,在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音内,有12个半音。以1—i八音区为例, 12个半音是:1—#1、#1—2、2—#2、#2—3、3—4、4—#4,#4—5、5一#5、#5—6、6—#6、#6—7、7—i。这12个音阶的分度基本上是以对数关系来划分的。如果我们只要知道了这十二个音符的音高,也就是其基本音调的频率,我们就可根据倍频程的关系得到其他音符基本音调的频率。 知道了一个音符的频率后,怎样让单片机发出相应频率的声音呢?一般说来,常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断,将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反,或者说来回清零,置位,从而让蜂鸣器发出声音,为了让单片机发出不同频率的声音,我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢?以标准音高A为例: A的频率f = 440 Hz,其对应的周期为:T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上图可知,单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反的时间应为:t = T/2 = 2272/2 = 1136μs这个时间t也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下,单片机奏乐时,其定时器为工作方式1,它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0,则定时器的予置初值由下式来确定: t = 12 *(TALL – THL)/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为: TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 将t=1136μs代入上面两式(注意:计算时应将时间和频率的单位换算一致),即可求出标准音高A在单片机晶振频率f0=12Mhz,定时器在工作方式1下的定时器高低计数器的予置初值为 : TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根据上面的求解方法,我们就可求出其他音调相应的计数器的予置初值。 音符的节拍我们可以举例来说明。在一张乐谱中,我们经常会看到这样的表达式,如1=C 、1=G …… 等等,这里1=C,1=G表示乐谱的曲调,和我们前面所谈的音调有很大的关联, 、 就是用来表示节拍的。以 为例加以说明,它表示乐谱中以四分音符为节拍,每一小结有三拍。比如: 其中1 、2 为一拍,3、4、5为一拍,6为一拍共三拍。1 、2的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,3、4的时长为八分音符的一半,即为十六分音符长,5的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,6的时长为四分音符长。那么一拍到底该唱多长呢?一般说来,如果乐曲没有特殊说明,一拍的时长大约为400—500ms 。我们以一拍的时长为400ms为例,则当以四分音符为节拍时,四分音符的时长就为400ms,八分音符的时长就为200ms,十六分音符的时长就为100ms。可见,在单片机上控制一个音符唱多长可采用循环延时的方法来实现。首先,我们确定一个基本时长的延时程序,比如说以十六分音符的时长为基本延时时间,那么,对于一个音符,如果它为十六分音符,则只需调用一次延时程序,如果它为八分音符,则只需调用二次延时程序,如果它为四分音符,则只需调用四次延时程序,依次类推。通过上面关于一个音符音调和节拍的确定方法,我们就可以在单片机上实现演奏音乐了。具体的实现方法为:将乐谱中的每个音符的音调及节拍变换成相应的音调参数和节拍参数,将他们做成数据表格,存放在存储器中,通过程序取出一个音符的相关参数,播放该音符,该音符唱完后,接着取出下一个音符的相关参数……,如此直到播放完毕最后一个音符,根据需要也可循环不停地播放整个乐曲。另外,对于乐曲中的休止符,一般将其音调参数设为FFH,FFH,其节拍参数与其他音符的节拍参数确定方法一致,乐曲结束用节拍参数为00H来表示。下面给出部分音符(三个八度音)的频率以及以单片机晶振频率f0=12Mhz,定时器在工作方式1下的定时器高低计数器的予置初值 : C调音符 频率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC调音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7频率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C调音符 频率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上传时间: 2013-10-20
上传用户:哈哈haha
设计了一种由直接数字频率合成(DDS)、倍频链构成的三次变频直接频率合成方案,实现了低相噪捷变频高分辨率毫米波雷达频率合成器设计。利用直接频率合成器的倍频输出取代传统三次变频毫米波频率源的锁相环(PLL),同时提供线性调频(LFM)信号,优化DDS和变频方案的频率配置关系。利用FPGA电路进行高速控制,较好地解决了毫米波频率合成器各技术指标之间的矛盾。实测结果表明,采用该方案的毫米波频率合成器在本振跳频带宽为160 MHz时,线性调频频率分辨率可达0.931 Hz,最大频率转换时间小于2 ?滋s,最大杂散低于-60 dBc,相位噪声优于-90 dBc/Hz。
上传时间: 2014-01-06
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随着乐高NXT机器人系统在国内中、小学的深入推广,有必要对乐高NXT机器人系统的相关问题尤其是二次开发问题做进一步深入探讨、研究。利用乐高LEGO MINDSTORMS NXT机器人系统的SDK文件FantomSDK,借助C++编程,结合LEGO MINDSTORMS NXT Bluetooth Developer Kit文件,代替NXT-G、RoboLab软件,实现对乐高NXT设备的完全控制,为青少年、科技教师运用乐高NXT机器人系统进行科技创新提供帮助与支持。
上传时间: 2013-11-04
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小波变换在电力系统谐波中的应用,与谐波本身的特性是直接相关的,要得到实时性和精确性都较高的检测效果就需要对电力系统的谐波特点,小波在这方面的应用原理有深刻的理解。文中对此在作了深入分析的基础上,还重点研究了采用小波变换研究谐波检测的主要因素,用仿真验证其影响效果。最后针对目前的研究成果论述小波在谐波检测应用中的发展,为小波变换在分析有效、精确、可靠的电力谐波检测方法提供研究思路。
上传时间: 2013-11-21
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我选择约瑟夫问题(附带一个合数段的问题这是我们第一次的考试题)做我最后一个上传的代码。因为这是我付出最多的一个,我的第一个程序,当时全班就我一个弄了出来现在想起来都十分高兴。一年以来还做了其他很多小东西,因为太简陋就步多传了,这些足够代表我大一这年的旅程了。希望你们能给我提供一个更大的学习的机会。不久的将来我就会有质量更高的代码上传了。谢谢先
上传时间: 2013-12-19
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