基于快速傅立葉變換的在線電網諧波分析儀

2.3 按鍵、液晶接口電路
對于TMS320F2812處理器的外部擴展總線(XINTF)映射到五個獨立的存儲空間。外部擴展總線接口能夠配置各種參數,能夠與眾多不同外部擴展設備無縫接口。按鍵和液晶掛在DSP外擴總線上,統一映射到外部擴展總線尋址單元。對各外圍設備的操作等同于對外擴存儲器的操作。
3 程序設計
3.1 快速傅立葉變換程序設計
整個FFT主要重復進行蝶形運算,而為了節省存儲空間,FFT算法都是采用所謂“同址計算”的方式,即把運算結果放回到參加運算的輸入數據的原存儲單元,而輸入序列和輸出序列互為“碼位倒置”。

該諧波分析儀要對電網2~31次工頻諧波進行定量分析,根據香農采樣定律,至少要對一個工頻周期信號采樣62個點。因此對一個工頻周期信號采樣64個點,并將A/D轉換得到的電壓波形數據保存在一個全局數組內。采用64點FFT得到兩組參數,再分別通過相應的運算即可以得到信號的振幅譜以及相位譜。
3.2 主程序設計
在主程序中,首先初始化DSP芯片各外設、初始化LCD顯示、分配中斷向量、開中斷、初始化看門狗(WDT)。然后在主進程中,查詢A/D采樣計數器,當數據滿64個時將它轉移到FFT輸入序列中,在轉移過程中禁止中斷,轉移完畢后FFT標志位置1。再查詢FFT標志位若滿足條件則調用FFT子程序,具體程序流程如圖6所示。


4 結論
實驗室電網電壓頻譜如圖7所示。充分發揮各電路模塊的性能經整體調試后,實驗測試結果表明FFT在線電網諧波分析性能良好。


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