定点化PGC数字解调算法原理与应用

PGC数字解调系统中,随着采样率的提高和光纤阵列规模的增大,所要处理的数据量成倍增长,计算精度也有更严格的要求。传统数字信号处理系统的浮点处理能力较低,已经不能满足PGC数字解调系统的应用需求。提出了定点化的PGC数字解调算法,并应用于基于龙芯2E处理器的并行信号处理平台。实验证明,该方法在计算精度和处理能力上均满足PGC数字解调系统的应用需求。

基于EFPI膜片纳米级振幅识别的电晕放电检测

为检测微弱局部放电,评估局部放电严重程度,提出了基于声敏感膜片纳米级振幅解调的光纤非本征型法布里-珀罗(extrinsic Fabry-Perot interferometric,EFPI)超声传感器电晕放电检测的新方法。首先,结合理论分析,设计制作了共振频率为55.5 kHz的EFPI探头。然后,研究了可解调纳米级膜片振幅的相位生成载波-反正切算法。基于EFPI探头和相位生成载波-反正切算法搭建EFPI超声传感器,并采用单点声源与点火脉冲发生器对传感器进行标定。EFPI超声传感器对膜片振幅的分辨率不低于0.43 nm,具有良好的响应线性度与超声信号检测能力。最后,将EFPI探头内置于电晕放电试验装置,实现13.86 pC局放量的检测。同时,结合Bootstrap小样本分析法建立膜片振幅与电晕放电发展情况的联系。试验结果表明:膜片振幅大小随放电电压呈指数增长,与局放量随电压变化的趋势相似,即膜片振幅大小与电晕放电严重程度相关。

光纤水听器阵列信号实时解调系统设计与实现

随着现代高性能光纤水听器阵列技术发展,对信号实时解调系统的计算能力、存储能力及传输能力等提出了更高的要求。该文在分析干涉型光纤水听器相位载波(PGC)解调方案的基础上,提出了适合该算法的实时解调系统结构,并采用多片数字信号处理器(DSP)为核心设计实现了一种高速实时解调系统。该实时解调系统的设计充分考虑了PGC信号处理的特点,遵循可编程、可扩展、可重构的原则,为系统性能的提升提供了较大的空间。目前,该实时解调系统已调试成功并通过了外场试验。

基于分布反馈激光器的局部放电监测系统研究

电力设备的局部放电监测是发现设备的绝缘缺陷、维护电网安全运行的重要手段。文章基于分布反馈(DFB)激光器线宽窄、噪声低、相干长度长等优点,设计了一种用于局部放电监测的振动传感系统。系统采用粘接在悬臂梁上的DFB激光器作为传感头,利用光纤迈克尔逊干涉仪将DFB激光器波长变化转换为干涉仪的输出光强变化,采用相位生成载波(PGC)算法进行局部放电信号解调。设计并仿真分析了悬臂梁的振动响应特性,得到其一阶谐振频率为876 Hz。研究了迈克尔逊干涉仪臂长差与系统灵敏度的关系。实验选取脉冲点火器作为局部放电源进行放电检测,验证了系统用于局部放电检测的可行性。结果表明,该系统能够检测到800~900 Hz放电信号,灵敏度可达-74.67 dB re rad/Pa。

参数估计误差对光纤水听器PGC反正切解调性能的影响

针对相位生成载波(PGC)方法用于实际光纤水听器解调系统时利用反正切算法解调时导致的失真,本文用同频相对幅度误差(RAE)以及谐波抑制比(HSR)分别表征解调系统线性和非线性失真。通过引入带有参数估计误差的反正切补偿模型,建立了上述失真与系统关键参数及其误差的定量的数学关系。仿真和实验验证了本文方法的正确性。

光纤水听器阵列PGC高稳定性相位解调

相位生成载波(PGC)算法用于光纤水听器阵列解调时,载波初始相位φ_(0)和调制深度C值会受外界环境影响而发生变化,从而引起相位解调失真。通过引入自动延时校准模块保证φ_(0)值的稳定性;同时引入快速椭圆纠正模块实现一定范围内C值变化的动态抑制。通过上述模块的引入实现了光纤水听器阵列工程化应用中高稳定性相位解调。