基于双向工频通信的自动抄表系统简介

作者：时间：2012-09-02来源：网络收藏

3 信号检测

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/154020.htm

　　信号检测是一个判断过零点处有无畸变的问题。目前国内一般采用数字差分技术(Digital Differential Technique)进行检测，即前一次的采样值与当前的采样值进行做差运算。

　　如果F(t)=A1 sin(ω1t)，T是其周期Tper的整数倍，则d(t1)≡0。从这个结果可以看出，由式(1)所描述的数字差分技术应用到具有稳定周期的周期信号时，其差分结果恒等于O。但由于电网信道环境复杂，其中充斥了大量的谐波分量和噪声的干扰，使得理论上十分可行的数字差分技术在实际运用中效果却并不理想。

　　本文采用的小波检测法是时频分析的有力工具。信号x(t)的连续小波变换为：

　　式中：a为伸缩尺度因子;b为平移因子。离散小波函数ψj，k(t)可表示为：

　　为了使小波变换具有可变化的时间和频率分辨率，需要改变a，b的大小，使小波变换具有“变焦距”的功能。实际中，广泛应用的是二进制离散小波，即用二进制动态采样网格，a0=2，b0=1，每个网格点对应的尺度为2j，而平移为2jk。由此得到的小波ψj，k(t)被称为二进小波(Dyadic Wavelet)。

　　二进小波对信号的分析具有变焦距的作用。假定开始选择一个放大倍数2-j，它对应为观测到信号的某部分内容。如果要进一步观看信号更小的细节，就需要增加放大倍数，即减小j值;反之，则减小放大倍数，即加大j值。任意信号都可以表示成式(5)形式：

　　j和k的取值均在±∞，意味着在所有尺度上做细化处理，补充细部特征。在用尺度的观点分析各种信号时，超过某一特定的尺度(例如j0)后，细部特征就不再起作用了，这时可将式(5)以尺度j0为界限分成两部分，j0以下各尺度作为细化特征的近似;j0以上的各尺度用于基本特征的提取。用滤波的观点就是j0 以下各尺度对应于中心频率不同的带通滤波器组，j0以上各尺度对应于带宽不同的低通滤波器组。式(5)可表示为：等式右边第一部分可看作信号x(t)的尺度为2j0的逼近低频信号;第二部分可看作是x(t)的细节高频信号。任意一个尺度的逼近信号均可表示成下一尺度的逼近信号和细节信号之和。

　　4 仿真实验

　　根据等效电路，在Simulink中搭建工频畸变信号仿真电路，将两个连续周期电压信号的第1，3过零点处加上正向脉冲，产生的单相电压畸变波形(夸张了畸变信号)如图5所示。从仿真图中可以直观地看出，电压波形的两次畸变发生在采样点50和150附近。