LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Цифрові перетворювачі енергетичних характеристик на основі малохвильового перетворення сигналів

– прилади та методи вимірювання електричних та магнітних величин.

Національний університет „Львівська політехніка", Львів, 2002р.

Дисертація присвячена розробленню завадостійких цифрових перетворювачів енергетичних характеристик, що базуються на малохвильовому перетворенні сигналів. На основі отриманих аналітичних виразів для оцінки енергетичних характеристик сигналів безпосередньо у малохвильовій області розроблені і досліджені нові імітаційні комп'ютерні моделі вимірювачів активної та реактивної потужностей, які дозволяють суттєво підвищити завадостійкість, забезпечуючи одночасно необхідну точність та швидкодію. Отримано математичну модель оцінки результуючої похибки малохвильового перетворювача. Розроблено макет завадостійкого вимірювача активної потужності, експериментальні дослідження якого показали його високі метрологічні характеристики. Сформульовано основні вимоги до метрологічного забезпечення та розроблено практичну методику повірки завадостійкого цифрового вимірювача активної потужності.

Ключові слова: перетворення Фур'є, малохвильове перетворення, ортогональне перетворення, завадостійкість, енергетичні характеристики сигналів, цифрова фільтрація.


Наконечный Р.А. Цифровые преобразователи энергетических характеристик на основе вэйвлетного преобразования сигналов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.05 – приборы и методы измерения электрических и магнитных величин.

Национальный университет "Львивська политехника", г. Львов, 2002г.

Диссертация посвящена вопросам разработки помехоустойчивых цифровых преобразователей энергетических характеристик на основе вэйвлетного преобразования сигналов. В работе проведен сравнительный анализ современных методов и средств оценки энергетических характеристик периодических и непериодических сигналов, а также рассмотрены возможные эффективные способы устранения в них влияния помех, среди которых особое внимание уделено весовому усреднению в аналоговой и дискретной форме. Показано, что устранение различных типов и уровней помех связано с необходимостью наличия априорной информации о сигнале и типе помехи, с разработкой конкретных алгоритмов и аппаратуры для каждого из случаев, которые в большинстве отличаются сложностью и не всегда обеспечивают необходимую точность и быстродействие. Для устранения указанных недостатков предложено производить обработку сигналов и все функциональные преобразования, связанные с преобразованием энергетических характеристик, в вэйвлетной области. С этой целью в работе рассмотрены основные положения теории вэйвлетного преобразования. Отмечено, что такое преобразование есть альтернативным подходом к традиционным методам спектрального анализа и обладает рядом преимуществ при анализе непериодических сигналов сложной формы. Поскольку дискретное вэйвлетное преобразование является наиболее выгодным вариантом обработки, то в работе проанализированы основные его аналитические выражения и способы вычисления. Показано, что фильтрация сигналов может осуществляться путем анализа сигналов в области дискретного вэйвлетного преобразования и последующего порогования полученных вэйвлетных коэффициентов либо их неравномерного квантования. На основе полученных аналитических выражений для оценки энергетических характеристик сигналов непосредственно в вэйвлетной области разработаны и испытаны новые имитационные компьютерные модели измерителей активной и реактивной мощностей, которые позволяют существенно повысить помехоустойчивость, обеспечивая при этом необходимую точность и быстродействие. Поскольку основным структурным элементом вэйвлетного преобразователя является цифровой фильтр, то первоначально проанализированы его погрешности, на основе чего получена математическая модель результирующей погрешности самого преобразователя. На основе проведенных теоретических и практических исследований разработан макет помехоустойчивого измерителя активной мощности, экспериментальные исследования которого показали высокие метрологические характеристики. Сформулированы основные требования к метрологическому обеспечению и разработана практическая методика поверки помехоустойчивого цифрового измерителя активной мощности.

Ключевые слова: преобразование Фурье, вэйвлетное преобразование, ортогональное преобразование, помехоустойчивость, энергетические характеристики сигналов, цифровая фильтрация.



Nakonechny R.A. Energy characteristics digital transformers based on signal wavelet transform. –Manuscript.

Thesis for a Candidate of Science degree in speciality 05.11.05 – devices and methods for measurements of electric and magnetic quantities.

National University "Lvivska Politechnica", Lviv, 2003.

The thesis is dedicated to the development of noiseproof energy characteristics digital transformers based on signals wavelet transform. The new simulated computer models of active and reactive power measuring devices, that allow to substantially improve noise-immunity providing simultaneously the necessary accuracy and operation speed, are elaborated and researched on the basis of received analytical expressions for the evaluation of signals energy characteristics directly in the wavelet domain. The mathematical model of evaluation of wavelet transformer resultant error is obtained. The prototype of noiseproof active power measuring device, the experimental researches of which showed high metrological characteristics, is elaborated. The principal requirements to metrological equipment are formulated and practical procedure of adjustment calibration of noiseproof active power digital measuring device is elaborated.

Keywords: Fourier transform, wavelet transform, orthogonal transform, noise-immunity, signals energy characteristics, digital filtration.






















































Підписано до друку 30.01.2003р.

Формат 60ґ90/16. Папір офсетний. Друк на різографі. Умовн. друк арк. 1,05. Наклад 100 прим.

Надруковано у Національному університеті „Львівська політехніка"

79013, м. Львів, вул. Ст. Бандери, 12