[电子信息和通信论文]子工程 - 基于小波变换的谐波检测法

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1、[电子信息和通信论文]子工程>基于小波变换的谐波检测法;有效值（理论值）有效值（实测值）5~70.20000.206530.33330.3335基波1.00000.9977　　3.2　基于差拍选频和子带滤波的谐波测量方法　　该方法是通过相乘器和子带滤波器来实现的。通过待测电压信号s(t)与参考正弦信号p(t)相乘来实现频谱搬移，将待测信号中的基波、谐波分量逐个搬移到一个窄带低通子带滤波器通道中，从而逐个检测出基波、谐波的幅值。设待测谐波失真信号模型与(5)式相同。若取参考正弦信号为：p(t)=2cos(2

2、πlf1t)　l=1，2，…，m　　　(6)则相乘器输出信号x(t)=s(t)·p(t)。取l=m时，测量出乘积信号x(t)的直流分量√2am，m＝1，2，…，m，即可测得基波、谐波的有效值。　　仿真实验中取a1=1v，a2=0.2v，a3=0.4v，a4=0.2v，a5=0.1v，抽样频率fs=12.8khz，尺度j=1，2，…6，采用daub24小波，由小波系数得到a1、a2、a3、a4、a5分别为0.9976v、0.2018v、0.4010v、0.2034v、0.1054v。　　3.3　基于子带滤波

3、的电压闪变信号的谐波分析　　电压闪变是衡量电能质量的一个重要方面。电压闪变是由也电压幅度波动引起的。它的数学模型用调幅信号表示[3]。我们采用一种基于子带滤波的同步检波(相干解调)法来对它进行解调和时频分析。首先，用同步载波(50hz)信号乘以电压闪变信号，将电压闪变信号的频谱搬移到0~25hz低通子带滤波器通道中，解调出电压闪变的包络信号。然后再用小波多分辨率信号分解方法对该包络信号进行谐波分析。　　仿真实验中取短时间电压闪变信号为：v(t)=a[1+m·p(t)·a(t)]cos(2πf1t)　　　(

4、7)　　式中：a=1v，m=0.1，f1=50hz，当0.56s≤t≤2s时，p(t)=1，其他t值，p(t)=0。且有：a(t)=cos(2πft)+1/3cos(6πft)+1/5cos(10πft)f=3hz，电压闪变信号波形如图1(a)所示。　　同步载波信号cos(2πf1t)与v(t)相乘得乘积信号x(t)。取抽样频率fs=3.2khz，采用daub24小波，乘积信号序列x(n)经8级多分辨率分解可得小波分解系数dj(k)和cj(k)，j=1，2，…，8。由d1(k)和d2(k)检测电压闪变信号

5、的突变时间；由子频带（0~25hz）信号序列c6(k)重构电压闪变信号的包络信号，同时测得失真的起始时间为0.5606s，结束时间为2.088s，与理论值相吻合，如图1(b)所示。再由c6(k)分解得到的三个子带信号序列c8(k)、d8(k)、d7(k)分别重构包络信号的基波、3次谐波和5次谐波频率分量，如图1(c)所示。因此，这种新的同步检波法即可检测电压闪变信号的时间，又可检测电压闪变的包络信号及其频率成分和幅度，适用于短时间谐波、动态谐波的检测。4　结束语　　本文提出的基于小波变换的谐波分析法，以小

6、波函数作为函数展开的基底，在时域和频域同时具有良好的局部化特性，适用于时变的非平衡谐波、短时间谐波失真信号的检测与时频分析。用小波子带滤波器取代传统的滤波器，可以得到灵活巧妙的谐波分析方法。用小波子带滤波器取代传统同步检波器中的低通滤波器，这种新型同步检波器不仅具有振幅检波功能，而且具有频谱分析功能。x8bgm6p1uz