基于Q格式定标运算的电能在线计量分析算法

以TMS320F2812 DSP为核心处理器,利用Q格式定标运算和IQmath函数库,提出了一种对电能进行在线高准确度计量分析的实用算法。首先采用硬件锁相环技术对电网信号同步采样控制,利用设计的FIR低通数字抗混叠滤波器滤除高次噪声及谐波等干扰信号,最后采用FFT算法分离电网中的电压、电流基波和各高次谐波分量以进行电能的高准确度计量分析。算法在实现过程中,利用Q格式定标法解决了在定点处理器上进行高速浮点运算问题,利用实数DFT的性质,减少了运算量,提高了FFT运算的计算速度。测试结果表明该算法能够对电能进行高准确度在线计量分析。

Q格式编程在TMS320F2812中的应用

TMS320F2812是目前控制领域先进的定点处理器之一,它有着大量地应用。然而,当其面临浮点运算时,往往会耗费更多的资源,使运算时间增加。使用Q格式,将浮点数采用定点表示,可缩短运算时间。但是,采用定点格式表示的数在范围与精度上存在矛盾,使得程序变得复杂,通用性低。正基于此,TI公司提供了IQmath库,利用该库中的函数,使运算速度快于标准C语言的浮点运算,同时具有可读性强及编程简单的特点。在介绍IQmath的基础上,以一个已经运用于实际的坐标解算程序为例,体现基于IQmath编程的优点。

矢量控制中电流采样值的定点Q格式处理

分析定点DSP在感应电机矢量控制中的Q格式处理问题。以矢量控制中的电流采样值的处理为例,分析了其标幺值的Q12格式表示方案。最后,给出了电流采样值定点运算的具体编程实现方法。

二阶椭圆问题的Q_2-Q_1混合元格式

利用格林公式将二阶椭圆问题转化为一个与其等价的新的混合变分形式,基于此新的混合变分形式,给出了满足Falk-Osborn理论的Q2-Q1格式,该格式避开了传统变分形式中双线性型不满足强椭圆性的弱点,在特殊矩形剖分下通过定义插值算子,在不需要满足离散的LBB条件下,利用一些新技巧和有限元插值理论得到了L2模和能量模的最优误差估计.

基于Q_(15)的横机针位置跟踪算法

通过分析横机的2种针位置跟踪方法,给出采用伺服电动机反馈正交编码信号的横机针位置跟踪算法原理。为了解决定点处理器浮点运算的问题,提出以Q变换进行浮点运算的方法,运用统计分析法确定Q值。在横机测试平台上进行了实时硬件仿真对比试验。结果表明,基于Q15的横机针位置跟踪算法完成1次针位置计算所消耗的平均系统时间为141.05 ns,与传统算法相比,运算效率提高了65.43%。该算法可为其他针织机械,如袜机、圆机等纬编针织机控制系统的针位置跟踪算法提供参考。

间谐波检测技术及DSP算法设计

本文在广义dq_k旋转坐标变换的谐波电流检测理论基础上,以单相电路的间谐波检测为对象,通过对谐波频率倍频,提出了单相电路间谐波检测技术;并基于DSP微处理器研究了该技术工程化方法,包括采样倍频算法、旋转变换算法等DSP算法,并进行了仿真验证。最后,研制了一台基于DSP(TMS320F2812)的动态实时全谐波(包括间谐波和整数次谐波)检测装置,实验结果表明,该间谐波检测算法可行且精度较高。

电能在线计量分析算法设计与实现

以TMS320F2812DSP为核心处理器,结合TI公司提供的IQmath函数库,提出了一种对电力参数进行在线高精度计量分析的实用算法。采用硬件锁相环技术实现对电网信号的同步采样控制,设计了FIR低通数字抗混叠滤波器滤除高次噪声及谐波等干扰信号,并采用简化的FFT算法分离电网中的电压、电流基波和各高次谐波分量以进行相关电能参数的高精度计量和分析。算法在实现过程中,利用Q格式定标法解决了在定点处理器上进行高速浮点运算问题,利用实数DFT的性质,大大减少了运算量,提高了计算速度。试验测试结果表明该算法能够对电能进行高精度在线计量分析。

基于Verilog的LDPC编译码设计

LDPC(low density parity check code)码是目前最优秀的码字之一,其接近香农传输极限的性能使其成为第四代通信系统(4G)强有力的竞争者。论文通过Verilog实现LDPC编译码算法从而提高运算效率,选用了"π旋转矩阵构造法"进行编码,"皇后算法"较好的避免了H矩阵中小环的出现。译码采用"UMP BP-Based(最小和或最大积)算法",其中的对数运算将小数控制在了-100到100之间,对于运算过程中的大量小数均采用Q8(定点数)格式表示,范围-128≤X≤127.996 093 75,精度0.003 906 25,从而避免了浮点数运算,因此可以完全采用Verilog语言描述LDPC译码算法。程序中没有使用任何公司的IP核,适用于所有FPGA,可移植性好。

基于DSP的光纤光栅波长解调仪的研制

研制了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的光纤光栅波长解调仪,并提出了一种基于定点DSP的快速寻峰算法,实现了对波长的快速解调。解调原理基于高分辨率分光计的衍射作用,使光谱沿波长分布空间展开,寻峰算法基于高斯曲线拟合。实验证明,其精度适于工程应用,且具有结构简单、扫描范围宽、解调速度快的特点。

支持多种精度小数的运算单元设计

针对DSP在应用中大量的使用不同精度的小数运算,对数据运算单元进行详细设计.通过对Q15格式小数计算特点的分析,增加多精度累加型数据格式,满足乘累加过程中对于精度的要求.同时,对执行部件的时延进行分析评估后,合理的划分流水线,在满足DSP计算功能的同时,还能够达到较高的工作频率.通过典型的数字信号处理算法核心,对本设计性能进行量化分析.在TSMC 65nm的工艺条件下,其时钟频率达到500MHz.

均衡算法的定点DSP实现研究

简要介绍了LMS和RLS两类基本的算法,深入分析了RLS算法的发散问题,讨论了数值精度与算法稳定性的关系。在均衡算法的定点DSP实现中,研究了Q格式数的基本原理和运算方法,给出了LMS与RLS实现时的具体精度需求,为实际工程实现提供了有价值的参考。仿真表明,当精度足够高时,均衡算法的性能将趋于恒定。

基于TMS320LF2407A的32位除法算法研究

由于TMS320LF2407A数字信号处理器芯片的定点特性,没有提供除法运算指令,而实际工程中无法避免除法运算需求。根据移位指令和减法指令,本文提出了32位除法的算法原理,并给出了该原理的流程图,然后通过实验证明,该算法是正确的和有效的。

DSS2点到点信令呼叫连接/释放过程分析

介绍宽带综合业务数字网络中用户与ATM交换机之间使用的信令,即2号数字用户线信令DSS2的基本概念和Q.2931消息格式的组成、各部分的内容与功能、编码及其意义,介绍DSS2点对点呼叫连接/释放控制中的定时器和状态的定义与意义,以一次成功的呼叫建立与释放过程为例,结合定时器和状态的应用详细地分析了DSS2呼叫连接/释放处理的工作过程.

感应电机矢量控制相关量的采集及其在DSP中的处理

在感应电机双闭环矢量控制中,需要对电机定子相电流进行实时采集,并将采集到的值送入DSP中进行处理。为了对系统实施欠压保护,对直流母线电压的采集也是必要的。在定点DSP中,需要对相应的反馈值进行处理并Q定标。本文介绍了相电流以及母线电压的采集过程,并分析了对采集到的值在定点DSP中的Q格式处理过程。