串联谐振电路综合提高实验(之二)——周期非正弦电压信号的谐波分析

为使学生更深刻领会RLC串联谐振电路原理的基础性和广泛应用性,在开发出串联谐振电路综合提高实验(之一)"周期非正弦电压信号的分解与合成"基础上,利用信号源+周期非正弦信号分解、合成及谐波发生实验箱+数字示波器等实验仪器设备,构建并设计了串联谐振电路综合提高实验(之二)"周期非正弦电压信号的谐波分析"。该实验从供电系统波形畸变即产生谐波、存在危害等实际问题切入,引导学生掌握供电系统谐波的模拟仿真方法,实现对周期非正弦电压信号的谐波分析,且直观感受并实验模拟调制解调的基本原理。教学实践表明,本提高实验有助于学生深入认识串联谐振电路的原理和应用价值,在激发学生动手实践、深入探究电路原理方面可发挥积极作用。     

基于虚拟仪器的信号分析实验研究

运用LabVIEW软件编制了信号分析实验系统。在实验系统中,可应用旋钮、滑钮等进行参数选择和输入信号选择,在示波器窗口中可以显示信号波形。改变输入信号和信号参数,示波器窗口中的波形随之改变,可根据谐波次数实现信号合成与分解。应用该实验系统可进行"信号的时域波形分析""周期信号的合成与分解分析""信号的频谱分析"和"信号的相关分析"等实验。     

利用MATLAB GUI仿真电路周期信号的分解与合成

信号的分解与合成是电子（电气）类专业的基础知识之一.基于MATLAB GUI,以周期锯齿波和方波信号为例,仿真电路周期信号的分解与合成.结果表明,利用MATLAB GUI仿真电路周期信号分解与合成,设计步骤简单、程序简洁易读、图像形象逼真.MATLAB GUI是辅助电路教学的有效工具.     

串联谐振电路综合提高实验(一)——周期非正弦信号的分解与合成

针对现行RLC串联谐振电路实验的内容和要求相对简单,仅限于复现谐振的基本原理,缺少引导学生深入思考的"抓手",研发构建了一款新型周期非正弦信号分解、合成及谐波发生实验箱,设计出了串联谐振电路综合提高实验(一)——周期非正弦信号的分解与合成,包括实验电路搭建、信号分解及合成的实验操作、模型验证以及学生可自主探究并自行延展的补充实验任务。教学实践结果表明,本电路综合提高实验有助于学生从不同视角认识、体会串联谐振电路的基本原理和应用价值,可以激发学生动手实践、深入探究理想电路模型与实际电路之间差异以及自主学习更多相关知识的兴趣。     

基于LabVIEW的周期信号分解与合成实验研究

本文以傅里叶级数中周期信号的展开与合成为例,利用LabVIEW软件对其分解与合成过程进行仿真研究,可以直观的解释周期信号的分解与合成原理。同时对方波信号的合成过程中出现的吉布斯现象进行仿真研究,将书本上枯燥的讲解直观生动地演示出来,使学生更容易理解其基本原理。     

非正弦周期电路CAI课件的研制

选用Delphi5 .0作为开发工具 ,制作了《电路》课程中非正弦周期电路部分的多媒体CAI课件 .该课件注重实用性 ,色彩鲜明活泼 ,能够动态画出非正弦周期电路的谐波合成过程及其各种非正弦周期波形     

Matlab在周期信号分解及频谱中的应用

利用Matlab对方波、锯齿波、三角波等周期信号进行傅里叶级数分解和合成,直观演示了谐波合成过程和吉布斯现象,并且画出方波分解的三维图形,通过调整视角观察信号时域波形与频域频谱的关系。实践表明,将Matlab引入教学可以帮助学生把握重点、理解难点,激发了学生学习兴趣,起到了很好的教学辅助作用,有效地改善了教学效果。     

周期性方波信号分解与合成实验系统设计

设计了周期性方波信号的分解与合成实验系统。首先利用有源二阶带通滤波电路从原始方波信号中提取出1次、3次、5次谐波;然后通过移相电路将各次谐波调整为同相位;最后搭建反向比例求和电路实现方波信号的合成。实践证明,学生通过动手操作加深了对信号分解及谐波分析法等电路理论的理解,锻炼了动手能力。     

基于MRA的三相不对称系统谐波监测的研究

首先论述了基于小波变换的谐波检测的原理,根据目前小波变换在三相不对称系统谐波检测中存在的无法分离基波信号之不足,介绍了一种用于三相不对称系统的基于周期交错的测量方法。针对MRA算法既不能直接可靠地估算三相交流信号的基波成分(50 Hz),也不能精确地提取信号的谐波分量的缺点,探讨了将快速傅立叶变换和小波变换相结合的方法,利用小波变换的奇异信号检测能力和较好的时域分辨率,结合傅立叶变换准确的频域分辨能力对电网谐波信号模型进行了分析。文中归纳出基于小波变换的谐波监测方法。该方法的技术优势是可以实时跟踪谐波信号的变化。仿真实验结果表明了该方案能够满足电力系统中谐波检测的实时性要求。     

延时叠加工频谐波消除系统设计与实验

针对全波核磁共振信号中的噪声,尤其是最接近拉莫尔频率的工频谐波噪声干扰,影响核磁共振信号的采集及测试结果。设计了延时采样、叠加抵消的消噪方法,理论计算了对同一位置的信号相差半个最接近拉莫尔频率的工频谐波信号周期的两组信号,分别提取并叠加,可以消除拉莫尔频率附近的工频谐波噪声的算法。仿真结果表明,采用设计的消噪方法,信噪比可以提高6.9 dB。采用实际电路测试信号,实测结果与仿真结果对比基本一致。结果表明,该设计可以消除最接近拉莫尔频率处的工频谐波噪声,从而有效的提取核磁共振信号,保证了反演解释的正确性和准确性。     

基于MSP430的信号波形合成实验设计

本实验设计由信号生成电路、分频滤波电路、可调增益移相电路、波形叠加电路等模块组成。通过MSP430单片机驱动DDS(Direct Digital Synthesis)产生300kHz的方波信号,经分频电路获得频率分别为10、30、50 kHz的方波信号,并设计三阶Butterworth低通滤波器对方波信号经行滤波,得到10、30、50 kHz正弦波作为合成方波的基波、3次谐波和5次谐波。最后,通过移相电路和加法电路,实现方波的合成。     

小波包算法在电力系统时变谐波检测中的应用

以matlab工具箱为依托,对采用小波包算法进行谐波检测的方法进行了系统仿真设计,仿真结果表明小波包变换能精确地从谐波信号中分离出基波,并能根据需要分离出任意谐波信号,是一种很好的电力系统谐波分析工具.     

基于离散变换域的语音合成算法研究

提出了一种在离散变换域中合成语音信号的方法,建立语音线性预测模型,对语音信号分帧、加窗,然后进行线性预测和基音周期的提取,进而模拟重构语音信号。实验表明,该方法易于实现,可操作性强,重建的语音信号还原的声音精度高,并能节省信号传输的带宽,相比以往的方法更能方便、准确的重构合成语音信号。     

基于压缩感知的电网故障谐波检测技术研究

针对电力系统暂态信号检测问题提出一种基于压缩感知理论的电网故障谐波检测方法。根据故障暂态谐波信号特征,利用傅里叶变换证明故障谐波信号在频域符合稀疏条件;设计基于Gram矩阵的优化测量矩阵,提取谐波信号的有效信息;采用稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法,在信号稀疏度未知的情况下准确重构故障谐波信号;研制可实现故障数据压缩感知故障录波仪。实验与仿真分析表明,该方法能够准确提取出故障信号的完整信息,具有良好的故障暂态谐波信号检测效果,不仅可用于高校继电保护实验教学,还可向电力行业进行推广。     

基于myDAQ的非正弦周期信号的时域分解与合成实验

基于便携式创新实践平台myDAQ和Multisim采集仿真环境,设计非正弦周期信号的分解及合成实验。采用软件和硬件相结合的方法,将周期信号时域分解与合成的理论知识融入实验的设计、仿真、调试和测量等动手实践中,完成基础性、综合性和开放性实验教学,取得了较好的实验教学效果。     

基于小波多分辨分析的谐波检测应用研究

小波变换可以对信号进行多尺度分析,对信号具有按频带进行划分的能力,因而能将电压或电流等信号分解为基波信号和高次谐波信号,为电力系统谐波分析提供了有利的数学工具。该文提出了将其应用于电力系统谐波检测的思路和方法,对含有谐波的电流信号进行了基频分量提取,给出误差范围,仿真结果说明该方法具有一定的有效性和可行性。     

基于优化设计的新型锁相环及其虚拟实现

提出一种基于LabVIEW虚拟实现的新型正交锁相环设计.与传统锁相环相比,新型锁相环不仅能够更准确地检测和跟踪输入信号频率及其变化,而且对于失真输入信号,能够精确检测出其基波信号.该系统的性能对波形畸变不敏感,特别适合于外部干扰如开关型暂态信号的情况.实验结果表明检测方法具有很好的实时性和较高的检测精度以及抑制谐波和噪声的能力.     

非正弦周期信号有效值及谐波测量实验研究

以非正弦周期信号有效值及谐波测量为实验载体,将电路原理和模拟电子技术诸多知识点加以综合运用,通过实验研究,帮助学生巩固和加深对非正弦周期信号的有效值、傅里叶级数分解、乘法开方以及带通滤波等概念的理解,是一个内容丰富、涵盖面宽广的实验研究项目,整个实验呈现模块化、渐进式、探究性的实验特点,取得了很好的教学效果。     

交叉口多相位信号设置及通行能力研究(英文)

采用停车线法建立了多相位信号交叉口通行能力模型,并对直行车道和左转车道均为一条以及直行车道为2条而左转车道为一条这2种常见状态下建立的模型进行了简化,结果表明信号交叉口通行能力主要和信号周期长度、相位配置、交叉口几何设计和车辆跟车时距等因素有关.考虑车辆到达率时的信号周期长度和相位配时设置问题,建立了基于各相位剩余时间均衡的优化模型,并采用拉格朗日乘子法对优化模型进行求解,从而确定出信号周期最佳时长以及各相位时长的计算模型,并对模型进行了简化.所建立周期和相位时长的计算模型较现有的模型更简便实用.最后,选取了一个实际的交叉口,用所建立的模型对其周期和相位时长进行了设计.     

基于小波变换的电力滤波器信号调整与分析

本文介绍了小波变换原理,通过对有源电力滤波器的通道信号分解与重构、对谐波进行处理,采用MATLAB工具的函数模块对其通道信号作了仿真分析,结果表明小波变换的多分辨率特性能有效修正仪器通道谐波畸变波及频谱,对进一步实现滤除谐波问题有指导意义。