基于數(shù)字鎖相技術的交流采樣及其信號處理

1 引言

現(xiàn)在對應急電源性能的要求越來越高，如：在某些不能斷光源場合（隧道、地鐵等），采用的是高強氣體放電燈（如高壓鈉燈、金屬鹵素燈等），高強氣體放電燈的特性均為：當斷電時間大于5ms 時，高強氣體放電燈將斷電熄滅，要等其冷卻后才能重新啟動，在這些場合必須實現(xiàn)應急電源的快速切換。應急電源的實時性控制的要求越來越高，交流市電的正確判斷是實現(xiàn)快速切換的一個重要方面，傳統(tǒng)的電壓采樣電路多采用整流與濾波電路構(gòu)成，由于濾波電容具有時延特性，很難滿足快速判斷的要求，只有采用瞬時交流采樣電路才能滿足快速判斷的要求。所以，交流電壓信號實時采集和信號處理獲得高質(zhì)量交流電壓信號，它是應急電源進行實時性控制的基本要求，本文在基于數(shù)字鎖相同步基礎上，進行交流電壓信號的實時采集和處理，通過這些技術，實現(xiàn)了交流電壓信號的準確與快速的實時采集，為應急電源的正確、快速切換控制奠定了基礎。2 同步定點采樣
在工程中，瞬時采樣常用的采樣方法是對信號進行定時采樣，也即每兩個相鄰的采樣點間的時間間隔是固定的，采樣的速度滿足香農(nóng)采樣定理即可。但是，隨機定時采樣對瞬時快速判斷有很大難度，雖然可以采用真有效值等算法進行數(shù)據(jù)處理，但反應速度過于滯后，不宜用作快速判斷的方法。同步定點數(shù)采樣法，即對一個周期信號，在一個固定的周期內(nèi)，不是以固定的時間間隔來決定采樣點，而是在一個周期內(nèi)采樣固定的點數(shù)，這些采樣點間的時間間隔相等。采樣序列和時間的對應關系如下：

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