非接触高压电缆信号的采集与处理

摘要

对高压电的监测和测量是继电保护的重要前提，也是电力维护的重要组成部分。设计安全、可靠和实时性好的高压电缆信号监测仪具有重要实际意义。非接触式测量具有安全、方便等诸多优点，已成为高压电缆测量的发展趋势。本文针对非接触式高压传感器采集得到的三相高压电缆电压信号特点，进行了后续信号处理的软件算法设计和硬件系统设计。
　　非接触式测量的主要问题是高压电缆周围电磁感应带来的各种高频和随机噪声干扰以及比较严重的同频信号干扰，为此本文首先研究了信号处理算法的基本原理，设计了实用快捷的基于数学形态学的滤波算法，以及基于概率论与数理统计的相关性处理算法，通过Matlab进行了仿真分析和验证，并将信号处理算法程序成功移植到DSP处理器。
　　考虑到系统的实时性、智能化、网络化和可扩展性，以满足电力系统数字化的发展趋势，设计了基于ARM+DSP双处理器架构的系统，设计了ARM控制模块、DSP数据处理模块以及两个子系统之间进行数据传输的HPI接口电路，设计了基于Linux2.6内核操作系统的驱动程序、应用程序，以及在DSP/BIOS实时内核基础上的应用程序。
　　课题将形态滤波算法用于电力信号滤波，简单快捷；采用ARM+DSP的双处理器系统，保证了系统运行的实时性和良好的可扩展性。

目录

非接触高压电缆信号的采集与处理

NON-CONTACTING HIGH VOLTAGE CABLE SIGNAL ACQUISITION AND PROCESSING

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 本课题目的及意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本课题的研究内容

第2章 系统信号处理算法设计

2.1 处理高频信号干扰和随机噪声的滤波算法

2.2 信号的最小二乘拟合算法

2.3 处理同频信号干扰的滤波算法

2.4 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1 系统整体架构设计

3.2 ARM控制模块硬件设计

3.3 DSP模块硬件设计

3.4 本章小结

第4章 系统软件设计

4.1 Linux下部分驱动程序的实现

4.2 DSP部分程序设计

4.3 信号处理算法的程序设计

4.4 本章小结

第5章 算法仿真与系统调试

5.1 数学形态学滤波器的设计分析

5.2 三相同频分离算法的设计分析

5.3 信号的最小二乘拟合算法

5.4 系统调试

5.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢