逆变器并联系统的新功率算法及实现

针对数字域下传统功率计算的积分延时影响并联系统的稳定性和动态性能的问题,提出一种无积分单元的功率计算方法。该方法根据正弦信号的三要素复原信号的原理,复现电压电流信号,仅用前后两拍的数值就可以实时计算平均功率。且在负载突变后,仅需一个采样周期即可得到平均功率真实值,动态跟踪好。减小了计算延时,提高了并联系统的稳定性和动态性能,因抛弃了正余弦表,占用DSP资源少,计算量小。仿真和理论计算对比表明该方法稳态误差小于0.04%和负载突变的动态响应快。两台75kVA/50Hz的单相逆变器并联实验验证了该方法的有效性。

CORDIC算法在正余弦函数中的应用及其FPGA实现

正余弦函数在工程实现中应用很广泛。常用的查找表方法实现简单,但占用存储器资源较多,计算精度与存储容量的矛盾比较突出;传统的CORDIC(坐标旋转数字计算)方法虽占用存储资源少,但硬件资源消耗大,且输出时延长。鉴于此,提出一种改进型的CORDIC算法,将查找表和CORDIC算法相结合,完成了该算法的设计仿真和基于FPGA的硬件测试;结果表明该算法能够利用少量硬件资源和部分存储资源,实现较高的计算精度和较低的输出时延。

基于DSP的三角函数快速计算

分析了常用三角函数(主要是正余弦)的各种近似计算方法,包括迭代法、级数法、查表法以及CORDIC算法,给出了常用算法的误差特性、误差范围以及时空效率.依据现代DSP的流水、并行( SIMD)和片内存储器等特点,对各种算法进行了优化调整,提高了它们的并行性.综合各种算法优点的实现比一般的库函数快3～5倍而且相对精度很高.

GPS卫星信号模拟器载波和码NCO研究与实现

论述了GPS(G loba l Pos ition ing System)卫星信号模拟器载波NCO(数控振荡器)和码NCO的系统结构及作用,根据多速率信号处理理论建立DDS(直接数字频率合成器)模型,分析其信号频谱;根据泰勒级数压缩算法分析了载波NCO s ine存储表压缩效率,提出了模拟器码NCO参数更新实现方式.利用verilog在X ilinx'ISE 6.3中完成了载波NCO和码NCO的设计和仿真,并在FPGA中进行了实现.通过程序仿真与系统测试,证明本载波NCO和码NCO模块性能满足GPS卫星信号模拟器系统需求.

基于查找表和SF CORDIC的高精度正余弦函数求值方法

常用查找表法和CORDIC算法在FPGA上实现正余弦函数求值。查找表法实现简单,输出延迟小,但随着计算精度的提高,存储资源需求呈指数增长;传统的CORDIC方法硬件资源消耗大,且输出时延长。论文提出一种新方法,将查找表和SF-CORDIC算法相结合,以查表所得中间向量为迭代初始向量,对剩余旋转角应用SF-CORDIC算法,迭代系数取0或1,减少了x、y通路的计算开销和舍入误差;并对z通路使用加减交替法提前生成剩余旋转角,以减少每级流水线的延迟。所需查找表的地址位数和迭代次数分别较常规查表法和CORDIC算法减少一半左右。基于FPGA完成了算法的设计、仿真与误差分析,结果表明该方法可利用较少的硬件资源和存储资源实现较高精度和较低时延的正余弦函数求值。

一种高精度正余弦函数的FPGA实现方法

基于FPGA的高精度正余弦函数在工程实现中应用很广泛,通常的查表方法虽然实现简单,输出时延小,但需消耗大量存储单元;Cordic算法是基于迭代的串行实现方法,该算法占用硬件资源少,但输出时延较大。本文提出了一种查表与Cordic算法相结合的FPGA实现结构,综合上述两种方法的优点,在保证高精度和较小输出时延的前提下,有效减少了资源消耗。

基于查找表和Taylor展开的正余弦函数的实现

正余弦函数在现代数字信号处理中有着重要作用。提出一种基于查找表与Taylor展开相结合的正余弦函数的实现方法，可以完成0-360°正弦和余弦值的计算，输入有效位数为16位，输出有效位也为16位，结果精度达0．00003。在Altera公司Stratix系列FPGA上对算法进行了验证，算法消耗的资源少，精度高，速度快。

基于正余弦表的并联型有源电力滤波器指令电流生成方法

提出了一种新的并联型有源电力滤波器指令电流生成方法。通过给定与电源电压基波正序分量同频率的正余弦表来提取电源电压的基波正序分量,再利用同步检测方法生成指令电流。该方法省却了锁相环电路,避免了锁相环电路的检测误差及延时问题,提高了检测的准确性;适用范围广,尤其是能适用于电源电压畸变和不对称条件下。理论推导和仿真结果都验证了该方法的正确性和可行性。

GPS接收机中数控振荡器电路的设计

提出了一种用于GPS接收机系统中数控振荡器模块的电路设计。通过Verilog HDL语言完成了NCO的设计,并利用Modelsim软件对其进行仿真。通过采集实时数据测试,验证了该模块可以完成中频载波信号和多普勒的剥离。最后针对数控振荡器的性能指标做了简单分析,对信噪比和杂散度等关键参数测试,使用MATLAB软件对其性能进行仿真,验证其满足接收机的要求。

基于CORDIC算法在现场可编程门阵列中正余弦运算的优化实现

针对变流器的控制器设计中正余弦运算过度占用控制芯片存储空间的问题,提出了一种改进的基于坐标旋转数字计算(CORDIC)算法在现场可编程门阵列(FPGA)中正余弦运算的优化实现方法。方法中将CORDIC算法的旋转角度由0~360°缩减为0~90°,取消了反正切查找表,大大降低了系统的迭代级数,并且通过将迭代缓存值的数据宽度拓宽一位,取消了原有方法中移位相加的溢出保护电路。Simulink仿真与现场可编程门阵列(FPGA)试验结果表明,方法不占用芯片存储资源,进一步降低了对芯片逻辑资源的占用,同时还提高了算法的运算速度,并具有较高的运算精度。