基于FPGA与多CPU电能质量分析仪的设计与实现

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1、厦门大学硕士学位论文基于FPGA与多CPU电能质量分析仪的设计与实现姓名：林沐晖申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：陆达2012摘要随着电力和电子技术的不断发展，各种电力电子设备应用日益增多。这些设备的增加在方便人们日常工作与生活的同时也给电网带来了谐波污染。特别是那些具有非线性和冲击性特点负载，对电网的电能质量的污染十分严重。谐波污染不仅会给电网造成严重的危害，同时也影响用户的电能计量。因此，研究谐波污染及其影响将对供电部门不断改善供电的质量和提高用电服务水平有重要意义。用FPGA进行数字信号处理与使用DSP芯片相比，具有

2、时钟频率相对较低并且可以基于硬件进行并行处理从而极大地加速了信号的处理过程的特点。除此之外，使用FPGA进行信号处理还具有极大地灵活性，可以开发出对设计要求有针对性的硬件实现结构。因此，使用FPGA对电能信号的频谱运算，相对于其他的方式的计算不仅速度快，而且十分灵活。在FPGA中嵌入硬核，特别是硬处理器核心进行系统的开发，能够充分发挥PLD芯片和ASIC芯片的各自长处，是这些年来FPGA芯片的发展趋势。在本文中，我们关注FPGA内嵌的多个CPU硬核在仪器设计中的作用。本文介绍了基于FPGA和多CPU的一种电能质量分析仪的设计与实现。它的

3、特色在于能够实时的监测每个周波的电能质量参数。它使用IP核来进行FFT运算，进而算出谐波含有率、谐波畸变率、各种功率、三相不平衡度等，并且在FPGA上的一颗PowerPC上搭载Linu)(操作系统来管理海量的实时数据。这种对实时信号的处理方式有一定的推广价值。关键字：电能质量；谐波测量；FPGA；软核Abs仃actAbstractAsmeelectricalandelectr0IlictecllIlologycontiIluest0eVolVe，Varie哆ofpowerelectroIlicdeVicesarein(．reaSingd

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