数字信号处理器在通信系统中的应用探析

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红外测温技术在配电线路故障定位方法中的应用摘要:红外测温技术是对电力运行设备的一种非接触和远距离的故障诊断技术；而金属氧化物避雷器局部放电，伴随局部温升，红外技术能快速、有效的发现此类故障。本文结合实例对红外测温技术配电线路故障定位方法中的应用进行了阐述。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：故障分析；红外测温；配电线路1刖§近年来，随着社会经济不断发展，用电量年年递增，对10kV配电网的安全可靠运行要求越来越高。10kV线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失，也会影响电网正常运行和居民的正常生活。根据配电网络的实际运行状况，对所发生的10kV配电运行事故进行分类分析，积极探索快速故障定位并消除故障的方法，特别对于占其中大部分的短路故障，这对于提高配电网管理水平具右秉要意义。2技术基础与支持 红外测温设备，是通过探测物体表面所辐射的红外线的设备，反映的是物体表面的红外辐射场，即温度场，并由此根据物体表面的温度场，定量地测量物体表面具体部位的温度。正常状况下，电力线路中的避雷器热像特征是整体出现轻微发热，一般较热点位于上部，同相问的热场分布是均匀的；一旦出现故障，整体热像会发生变化，温度分布不均匀，出现局部过热情况，故障严重程度和温度分布是成正比的。运用红外测温技术对其检测，发现避雷器某相具有发热现象，与其他相比较，温度有差异情况存在，得到过电压致热发生，及时应运用相间温差來判断故障相与定位故障点。当MOA避雷器遭受过电压的冲击时，避雷器中出现的冲击电流会改?其U-I特性，使避雷器发生劣化。图1为MOA阀片的伏安特性，当电流达到kA级（图中a点）时，特性曲线会上翘，电压剧增，大电流产生发热现象。3实例分析其基本原理是：由图1，可知MOA避雷器当出现过电压时，温度可能暂时会有所上升，但会慢慢恢复，线路发生短暂的短路后，开展故障巡视时，可以对这一温升进行测量，从而获取有用的信息，定位故障发生地点。虽然测量温度不是一种了解运行状态的直接方法，但温度是影响MOA避雷器运行状态参数的综合结果，在电压作用下MOA避雷器的过热直接与能量损失相关，而与运行电压的质量及外界干扰等无直接关系。实例（XX杆C相重合闸）对比上面四张侧得温度图，A、B、C三相避雷器所测得的温度， 可以明显看出C相温度最高，B相和A相温度接近，其他杆上避雷器的温度作为参考温度，C相温度明显高于其他两相温度，而本杆上避雷器温度均高于参考温度。黄（A）相避雷器绿（B）相避雷器红（C）相避雷器环境温度可以初步得出结论：瞬时短路故障，可能发生在C相附近，而对A相和B相避雷器也产生了一定的影响，巾此推断可能为异物或者小动物，造成的瞬间短路故障，发生在C相裸露部分处，由接触处流经下方避雷器横担，形成短路回路，而同时也对其他两相也有一定的影响；电力系统又重合闸成功，故障已经消除，温升小于5度，温度差2度左右，线路可以继续安全运行，说明不用进行设备更换，但需要以后对于此处进行重点状态巡视与检修工作。进一步观察后，发现C相避雷器和连接线上有电弧灼伤痕迹，带电取下进行实验分析后，避雷器未被击穿，仍可运行。热点部位线路避雷器环境温度TO（°C）14.1热点温度T1（°C）18正常点温度T2（°C）16温升（°C）3.9温差（°C）2结论：一般缺陷，随时跟进观察，必要时，可列入检修计划进行更换，4结束语氧化锌避雷器是线路运行中重要和常见的设备；红外热像仪能够 快速、准确地确定隐患点、故障点的位置，并测量出该点的温度，且保留有图像资料，为设备的正常运行和检修工作提供Y可靠的依据，结合红外热像仪在运行中的电气设备的故障诊断的优势，对避雷器进行必要的研究和探索，对于开展线路故障定位有着不可忽视的作用。电气设备故障红外诊断的基础在于探测与识别故障目标温度的特征性变化与分布，进一步注意日常积累经验，使红外热像仪的作用得到最大限度的发挥，从而实现线路故障定位的快速和准确。这都需要在以后的线运工作中，着重付出努力，积累和分析各类情况和其表现的数据，发展和探索红外诊断避雷器状态量，实现确定故障位置要求。参考文献[1]曹春梅，刘小文，高压输电线路热故障红外诊断的一维瞬态理论模型，激光与红外，2009(1)，39-49[2]明爱红卫新辉，深讨氧化锌避雷器运行中异常发热问题，中国科技纵横，2013(19)，83-84[3]陈星，陈元斐，红外检测技术在电力线路运行中的应用，中国电业(技术版)，2011(10)，7-11数字信号处理器在通信系统中的应用探析摘要：数字信号处理器(DSP)是为处理运算数字信号而研宄开发 的一种芯片，因其功能强大、灵活性强、开放性高、可靠稳定，广泛应用于通信系统领域，在以太网通信、音视频压缩编码、软件无线电、扩频通信系统等方面得到了广泛的应用，集成自动化控制等技术，还能够实现控制与通信双重功能，是一种应用前景极为广阔的技术。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所存，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：数字信号处理器；通信系统；应用数字信号处理器（DSP）是为处理运算数字信号而研究开发的一种芯片，内部结构特殊，指令系统强大，运算速度快、数据流量大，对于通信系统质量的提高有着重要作用，能够处理运算复杂的信号，并将信号转换为简单信号。DSP灵活性强，更新简单，一般只需要升级软件即可，硬件也能与不同软件搭配，从而发挥不同功能，因此DSP被广泛应用于各个领域，在通信系统中与各种技术相结合，使通信方式多样、灵活、稳定、可靠。1DSP在通信系统中的应用1、网络通信系统DSP嵌入TCP/IP协议桟后，就能够使网络控制芯片和接门连接，进而完成网络数据通信。以DSP为基础设计的网络通信系统，主要是由网络控制器连接DSP与网络，从而使数据通信传输更为高速。这一通信系统硬件主要由DSP芯片以及网络控制器构成。DSP会对以太网的控制芯片中的所有寄存器发挥编程控制功能，并分组传输并接收数 据。在协议栈的使用上，由于嵌入式系统存在一定的局限性、资源的有限性、功能的单一性、较高的针对性等，因此并不需要8位及16位系统也能够完成数据通信，因此，可以采用低于6位或者16位的协议栈，如UIP，能够实现操作简单性、资源占用率低等优点。通过协议栈传输和接收数据，以DSP为基础的嵌入式系统就能够从局域网接入高速网中，就能够在多套网络设备中进行通信。随着DSP芯片技术的不断提高，信号处理能力也在不断提高，远程视频网络通信技术也能够在DSP系统的基础上得以实现。硬件上集合PC机、网络控制器芯片及接口，软件上以DSP/BIOS嵌入式操作系统、网络开发包、TCP/IP协议栈为主体，结合相应的视频压缩编码算法，数据信号会在数据层、传输层和应用层上进行传输。DSP作为视频服务器，完成视频采集、压缩处理，PC机则通过视频解码播放工具，完成实时监控、远程监控通信。2、语音压缩编码语音数据压缩能够通过较低的传输速率获得较高质量语音效果，语音信号在尽可能不降低信号质量的前提下，能够实现窄宽带的信息传输。使用参数编码方式时，根据语音发生机理，提取语音信号各种特征参数后再编码，能够有效降低编码速率，效果以合成语音形式呈现，但质量较差。波形编码则适应力更强、语音质量更好，缺点在于编码效率较低。随着语音编码技术的不断突破，各种低码率编码标准出现，结合参数编码及波形编码两种方式，合成混合编码，就能够实现高语音质量和低编码率的双重优势，以线性预测及码激励强行性预测两种编码为主要代表。语音处理使用的编码算法越复杂，压缩倍率也就越高，DSP能够快速、经济地完成高质量压缩，处理后的合成语音能够用于网络会议以及监控系统等各种重要场合。DSP广泛应用语音压缩编码算法，提高了语音编码技术的简单性与可靠性。3、软件无线电 软件无线电作为一种新型无线通信技术，是通过一个标准化、通用化及模式化硬件平台，结合软件编程完成无线电的相关功能，能够使无线电技术摆脱硬件为依托、用途为导向的电台设计工作，是一种功能软件化技术，在设计过程中不需要使用太多硬件电路，能够有效节约模拟环节。寻找最接近射频天线的位置进行数字化处理，采取A/D和D/A两种模式通用、开放性强的硬件平台，依托平台运作软件技术，就能够集成各种电台功能模式，软件升级的过程就是通信系统升级过程。DSP在这一系统中，通过高低速双DSP实现信号的低速或高速处理。软件无线电在工作时，信号在射频或者中频段就会作数字化处理，运用软件实现宽带数字滤波、数字视频直接合成、数字下变频、调制解调、编码、指令控制、信道编码以及加密解密等功能。接收过程中，会对天线信号进行无线电视频处理及转换，A/D宽带对这些信号进行数字化处理，再由DSP对各种信号进行处理，得到需要的数据后，就能够通过天线将数据传输到终端设备中。DSP硬件平台以及算法是软件无线电技术的关键，直接决定了软件无线电的灵活度、开放度以及兼容度。DSP对电台数据进行调制解调以及编码解码等，电台?炔堪?含大量数据，需要做滤波以及变频等各种运算，因此对于DSP的技术要求较高，需要处理器具备高速、实时以及并行等特点的模式，或者使用专用的集成电路完成运算。不断提高硬件运行速度的同时还要扩大芯片容量，针对处理器对算法进行优化与改进，硬件、软件结合才能使数字信号处理不断提高，确保电台内各软件能够高速运行，功能切换更为灵活。软件构成一般由DSP可编程处理器以及现场可编程门 阵列处理数字信号。软件无线电技术有极大的优势，在第三代移动通信技术中得到了广泛应用。随着4G技术的到来，软件无线技术己经成为4G技术发展的桥梁。软件无线电适用性广，对于技术开发风险的降低有着极好的作用，其开放性也更能兼容多个运营商。DSP对于RF技术的不足有着极好的弥补作用，从而提高技术灵活性。由于软件无线电系统的通用性、兼容性、模块化、在线高速等优势，也逐步运用于军事颂域，对于多军种通信的畅通性有着极大的优势。4、扩频通信系统扩频通信系统即将需要传输的信息频谱，使用特写的函数进行扩展后，使信号频谱转变为宽频带，再传到信道中，并向接收端传输，接收端会采取措施压缩信号，完成信息传输的通信系统。这一技术的扩展之处在于信息相同时，使用的射频带宽要高于普通调制所需带宽。扩频信号的决定性因素并非带宽，而是扩频函数。这一系统通过DSP芯片就能够完成，这一系统有两种形式：直扩系统与跳频系统，两种形式都是以DSP芯片为基础构成，视频发射后，DSP芯片就能够实现伪随机码发生器、信息编码以及PSK调制的功能，发射系统和接收系统使用同样的仿随机码发生器，而PSK调制与信道编码则是相对应的。跳频系统以集成丫伪随机码发生器、信道编码与PSK调制功能的DSP芯片为基础，伪随机码发生器能够通过频率合成器发出跳变频率，信道编码能够使用多种编码，如RS码、Turbo码以及卷积码等，以卷积码利用率最高，交织使用其他编码，能够降低编码出错率。接收系统与发射系统在构成上相似度很高，添加同步电路，就能够和发射系统 伪随机码实现同步性，进而通过频率合成器生成和发射系统同步又一致的载波，经过DSP芯片集成的功能通过PSK调制为信道译码后完成数据的输出。2结语DSP具右各种显著的优点，对于现代通信系统的发展起到了秉要作用。当前，DSP技术、微控制器、通信系统相结合，已经成为DSP应用的一个重要发展方向，如集成了校制和通信功能的电成像测井仪、船舶机舱自动化系统等的出现，对DSP应用的深入发展指明了方向。此外，双DSP、多DSP的应用技术也在不断出现。以DSP为内核，结合各种逻辑及存储器，就能够设计出多样的DSP方案，实现各种功能。参考文献[1]刘爱辉，马英红.数字信号处理器在通信系统中的应用[J].电力系统通信，2005，26(6)：42-45.[2]常远，王炳和.DSP在通信系统中的应用与发展[J].信息通信，2006，19(2)：46-48.[3]李建霓.浅谈DSP在通信系统中的应用[J].科技资讯，2007(18)：90.[4]李柳婵.DSP在扩频通信系统中的应用[J].企业科技与发展，2011(16)：36-37.[5]岳世为，尹为民.uIP协议栈在基于DSP以太网通信系统中的应用[J].计算机与数字工程，2010,38(1)：186-189.