基于软件锁相环的电网电压实时检测的研究

针对软件锁相环的特点及应用,提出一种能实时准确获得电网电压的相位和频率信息的软件锁相环(SPLL)的设计方法,该方法从三相电压空间矢量上分离出基波正序负序及谐波分量,采用闭环SPLL控制模型实时跟踪电网正序电压相角,适用在三相电力系统电压平衡、不平衡或电压畸变情况下的电压实时检测。本文引入空间矢量分离与同步坐标变换结合的方法,通过频域线性化建模来设计SPLL控制器结构与参数。最后给出了在Matlab环境下仿真三相电压对称、不对称及畸变且不对称的三种情况下的SPLL跟踪特性曲线,结果表明该模型能有效获取电网电压实时信息。     

基于速度数据的GPS时间延迟精确测量方法

针对GPS与MIMU数据融合中关于数据同步的问题,提出一种基于速度数据精确测量GPS时间延迟的方法.基于最小误差估算方法的数理统计理论,该方法以同步接收GPS信号和汽车脉冲车速为数据基础,对GPS的信号延迟进行精确计算.同时,针对该方法进行数据采集实验和分析,验证通过该方法计算的GPS信号延迟具有稳定性和可靠性,可以应用于GPS与惯性导航系统进行数据融合等场合.     

GPS软件接收机微弱信号捕获算法研究

捕获是GPS接收机信号处理中的关键部分,在微弱信号情况下,传统方法不能很好地捕获到卫星信号。本文将介绍一种新型捕获方法——批式捕获法来取代传统的FFT相关搜索法,为高灵敏度GPS软件接收机提供理论依据。根据GPS信号的特征,利用软件模拟出各种信噪比数值的数据,分别采用以上2种方法对其进行捕获仿真。仿真结果表明,传统方法仅能捕获到信噪比低至42dB-Hz的信号;而批式捕获法能够在较短时间内捕获到信噪比低至29dB-Hz的微弱信号,并能有效避免由导航数据位翻转造成的误捕获。     

干涉仪宽带实时校准方法研究

针对伪码连续波多基线干涉仪测角雷达系统中,天线阵接收通道相位时变延迟不一致性的问题,研究多通道相位宽带实时校准的解决方法。提出了一种通过增加干涉仪校准通道有源校准方法,设计与测量信号正交的宽带扩频信号作为校准信号,通过天线端耦合进入接收通道,利用伪码跟踪环与载波相位跟踪环对接收进来的校准信号进行实时跟踪,实时提取各个通道的相位跟踪结果对干涉仪接收通道的时变延迟误差进行校准。计算机仿真结果表明：适应接收通道固定和时变的相位延迟,在接收通道测量信号功率不大于校准信号功率10 dB情况下均获得了较好的结果。     

基于单片机的GPS接收机设计

采用单片机实现GPS接收机方案,实现了数据的接收、处理和液晶显示,给出了系统实现原理图和程序流程图,对原理做了详细说明。     

基于DSP的高精度单相软件锁相环的实现

介绍了一种二阶巴特沃斯差分方程的计算方法和基于瞬时无功理论的三相锁相环,并提出了一种改进的单相低通锁相环算法。利用Matlab软件和TMS2812 DSP数字信号处理器对工频、幅值跳变、频率变化下的电压信号进行了仿真和编程验证,结果表明该算法能快速实现对畸变电压高精度地锁相,具有构造简单、精度高、锁相快等优点。     

基于单片机电网实时数据采集系统的设计

随着电力系统技术的不断发展、自动化的程度日益提高以及无人监控变电站的实现,为了实现对电网的监视和控制,首先必须获得表征电网实时运行状态的遥测量、遥信量,其中电网电压、电流、功率以及功率因素都是必不可少的数据,传统的电气量测量方法已经暴露出明显的缺点,取而代之的是微机测量技术.     

基于GPS模拟器的接收机测试方法研究

研究利用GPS信号模拟器进行的一系列典型的GPS接收机仿真测试研究。与传统的通过室外天线相比,新的测试方法发生了从定性到定量的转变。通过这些测试,可以验证移动消费产品（例如导航仪和其他手持式接收机）中嵌入式GPS接收机的功能及其技术状况。测试数据结果表明,基于模拟器的测试方法可行。     

基于电力系统实时数据源的BPA软件接口设计

由于PSD-BPA等电力系统分析软件的广泛使用,并且SCADA几乎覆盖了主网的所有设备,因此可以将SCADA实时数据作为电力系统潮流计算的数据源。这种实时数据源遵循IEC 61970标准中的公共信息模型规范,它为各家应用提供了与平台无关的统一的电力系统逻辑描述,理论上具有优秀的兼容性。但是BPA软件所要求的数据格式与实时数据源提供的格式并不兼容,且在工程实际中经常需要对某个时间断面下的电力系统进行潮流反演,目前一般通过手工方式填写BPA数据文件,工作量巨大。为解决这个困难,从标准入手,对公共信息模型的主要内容做了研究,探讨了CIM/XML、CIM/E与BPA的数据格式,以拓扑分析为技术核心,开发出了一种数据接口程序,可以在不需要人为干预的情况下,将基于CIM的电力系统实时数据快速转换为供BPA潮流软件计算用的数据文件。详细介绍了程序主要模块的原理与工作流程,并利用广西电网实时数据对程序进行测试,将转化出来的数据文件送入BPA进行潮流计算,计算结果收敛,且较接近实际情况。     

基于锁相环的PMU频率跟踪特性的分析与仿真

设计基于锁相环(phase-loclced loop,PLL)的相量测量装置(phasor measurement unit,PMU),目的是借助PLL的频率跟踪能力提高PMU相量测量精度。为验证PLL的动态跟踪特性和效果,根据PLL等相位采样脉冲产生的原理和环路传递函数进行分析和逻辑仿真。结果表明,PLL存在环路滤波纹波、前置滤波延迟和自身滤波延迟等方面的因素,对PLL的频率跟踪精度产生不良影响,且无法消除。结论说明锁相环并不具备所谓的高精度特性,不宜用于动态频率下的同步相量测量。     

电能计量GPS授时与时钟校准系统的研制

介绍了一种用来测量电能计量装置的时钟基频误差,并提供GPS标准时间以校准其实时时钟的新型工具.在当前峰谷电价政策下,这种工具为电能计量管理提供了一种安全、有效的技术手段.     

基于GPS接收机的铷原子钟驾驭方法研究

以GPS接收机输出的1 pps信号为参考信号,控制铷原子钟,在对铷原子钟短期稳定性影响最小的前提下,获得较好的准确性和长期稳定性.采用最小二乘法对铷原子钟的参数进行估计,计算铷原子钟的频率调整量,对铷原子钟进行调整,使其和UTC时间保持同步.实验结果表明,受驯铷原子钟输出1 pps与UTC（NTSC）主钟钟差的标准差优于8 ns、100 s采样的ALLan方差为1.41E-12,10 000 s采样的Allan方差为4.74E-13,表明用该方法驾驭铷原子钟是成功的.     

基于LabVIEW的实时图像压缩

随着现代工业技术的发展,远程可视化数据采集系统的应用日益广泛.首先讨论了在远程可视化数据采集系统中,进行图像压缩的必要性.然后,详细论述了基于DCT的JPEG图像压缩算法,并提出了借助低成本的USB摄像头和LabVIEW软件平台实现实时图像采集、JPEG图像压缩与网络数据传输的解决方案.实验测试结果表明,采用该方案实现的远程可视化数据采集系统,通过选择合适的压缩系数,既能保证良好的图像质量,又能大大降低网络数据的传输流量.从而实现了图像的快速采集与实时可靠传输.其低成本、易实现的优点,能满足一般工业和民用的需求.     

基于ARM的GPS/BD2组合接收机设计与实现

设计了一种以Cortex-M3微处理器为控制平台的能够兼容我国BD2(COMPASS)导航系统的GPS卫星接收机.连接FPGA作为接收机的数字基带处理芯片,通过软件编程的方法选择GPS或BD2模式.实验表明,双星座定位在时间域和空间域方面整体性能稳定,具有可见数目多、卫星位置分布好的特点.该接收机的信号捕获、跟踪方法正确可行,且在静态模式下水平定位精度优于3m,消除了以往处理器数据处理的瓶颈效应,具有良好的实时性、灵活性和可扩展性.     

基于DSP的具有最佳死区的串联谐振感应加热系统

分析了以功率MOSFET为开关管的串联谐振式逆变器的主电路工作原理和控制电路中的频率跟踪问题 ,介绍了基于数字信号处理 (DSP)设计的最佳死区频率跟随系统 ,给出了硬件和软件实现方案     

多天线GPS定姿接收机设计与实现

卫星用于维持其长时间运转的能源主要来自于太阳能板,而为了保证太阳能板总是对着太阳,就必须知道卫星的姿态.本文介绍了一种用于低轨道卫星的GPS定姿接收机(ASR),ASR是一种多功能接收机,同时可用于卫星定位、测速、校时.ASR集成了3个GPS天线,应用多天线定姿测量的方法,完成对卫星姿态的测定.通过GP信号源的仿真验证,以及实际GPS信号的接收验证,达到了较高的定姿精度,此接收机完全可满足卫星的需求.     

基于全球定位系统和锁相环技术的同步相量测量装置的实现

电网实时相量监测系统对于电力系统的状态估计、稳定监控具有重要意义。着重介绍电网实时相量监测系统中的基本功能单元——同步相量测量装置的原理和实现方法。该装置将全球定位系统和锁相环技术相结合,既保证了不同测量点被测相量的同步采样,又保证了各测量点对被测相量信号的采样频率能自适应地跟踪电网频率变化,使相量测量精度进一步提高。介绍基于离散傅里叶变换的电压相角计算方法,给出了发电机功角的计算公式。该装置可对电网重要节点的电压(幅值、相角)以及发电机的功角进行实时同步测量,并将测量结果实时送往监测中心,实现全网运行状态的实时监测。     

基于EURO-160型P3码GPS接收机的共视比对系统

GPS共视法是目前时间频率远距离量值传递的主要技术,传递不确定度可达几个ns.P3码接收机通过对2个频率上观测的电离层实测值的修正,可以提高比对精度,近年来成为国内外研究热点之一.本文利用功能强大的双频多通道P3码接收机EURO-160,结合SR-620时间间隔计数器组成了一套共视比对系统,并根据GPS共视法软件标准化指南研制了配套的数据处理软件.零基线测试的初步结果表明,共视系统的比对精度达到2～3 ns,好于单频接收机,可以更好地为时间频率传递服务.     

高性能GPS时间同步装置研制

介绍了一种新型的基于全球定位系统GPS（Global Positioning System)的时间同步装置，论述了该装置各单元的工作原理和特点，提出了应用精确倍频，高性能恒温晶振OCXO（Over Controlled Crystals Oscillator)及误差实时补偿使装置具有高精度和高可靠性的方法，给出了在GPS信号失效情况下仍保持较长时间高精度输出的对策，该时间同步装置为实现电力系统精确可靠的状态实时监测提供了重要依据，还适用于各种高精度的同步采样系统等工业应用场合。