3.2序列的倒序
由于N=2肘,所以顺序数可以用二进制数表示 (n。一。,n。一:,……n。,‰,M次奇偶时域抽选过程中 第1次按最低位//,。的0和1将石(n按奇偶分解为 两组,第2次又按次低位n,的0和1分别再分组,依 此类推,第M次按n。一。位分解,最后所得二进制倒 序数。可以看出,只要将二进制数(n:n,n。倒序则 得到对应的倒序值(nOn,n,,按这一规律,用硬件电 路和C语言程序产生倒序数很容易。以N=8为例 具体过程如图1
X(100 x(010 X(110 x(001 图1倒序过程 3.3蝶形运算规律
怎对于基2一FFT算法蝶形运算基本公式为:『x。+l(P=x。(P+x。(q暇 【x。+。(q=X。(P一X。(q噼 畎=cos(27rP/Ⅳ-jsin(27rP/N
称X。(P为上节点,x。(q为下节点。 其蝶形图2所示:
第一级的蝶形系数均为哝,蝶形节点的距离 为1。 x[O】
“1] x[o】 X[1】
图2蝶形运算过程
第二级的蝶形系数均为哦、嘴4,蝶形节点的 距离为2。
第三级的蝶形系数均为蝶、嘴8、哗8、彤8, 蝶形节点的距离为4。 第四级的蝶形系数均为蝶、蝶、蝶、噼…… 畹,蝶形节点的距离为N/2。 蝶形运算程序段,dataR[]存放实数部分,dataI []存放虚部利用查表法加快运算速度b=2“(L一1 R=dataR[k];I=dataI[k];temp=dataR[k+b]; dataR[k]=dataR[k]+dataR[k+b]:l:
COS—tab[P]+dataI[k+b]术sin—tab[P]; dataI[k]=dataI[k]一dataR[k+b]:I: ; 01l 1O I (((X X X 万方数据
88山东轻工业学院学报 第23卷 sin—tab[P]+dataI[k+b]冰COS—tab[P];
dataR『k+b]=R—dataRfk+b]水COS tab『p1一 dataI[k+b]术sin—tab[P]; dataI[k+b]=I+temp术sin—tab[P]一 dataI[k+b]术COS—tab[P];
3.4数据输入归一化
由于本文所采用的FFT算法的数据输入是归 一化后的数据,所以采集来的数据要进行处理。通 过A/D采样得到的是10位的二进制格式的数字 量,而我们需要转化成实际电压大小,也就是模拟 量。根据公式:
V数据量=1023水(V模拟量一Vreflo/(Vrefhi —Vreflo
公式变形为:V模拟量=3.3木V数据量/1023 Vrefhi表示输人的最高参考电压3.3V,Vreflo 表示输人的最低参考电压0V,采集到的数据还需 要归一化处理,将模拟量规范到一1~1之间,归一 化具体实现如下:
AD5[i]=(AD5[i]珠3.3/1024—1.65/1.65, 振幅是将0~3.3V去掉直流上台1.65V得到实际 交流电压时~1.65~+1.65,AD5为转换后的模拟 量,然后归一处理。
4FFT结果分析
F盯运算结果如如表1所示。
表1FFT运算结果 由于采集点数、采集精度和采集过程中受到一
定外界因素的影响,通过64点采集,进行1~32次 谐波处理的时候会存在一定误差,该系统F Frll波形 如图3所示,结果显示产系统的误差在允许范围之 内,能够很好地满足系统的需要。F丌在精度和时 间复杂度上的要求,FFT波形图如图3。
0816 0.653 0490 0327 矧0163
釜0 .0163 .0327 —0490 .O 653 一O 816
图3FFT仿真结果 5结束语
结果表明:定点DSP芯片TMS320LF2407通过 本身自带的A/D采集模块在进64点采集和定点芯 片完成1~32次谐波分析,在数据计算速度、A/D 采集精度以及实时性等方面能够完全能达到电网系 统上要求的实时谐波分析,并且在性价比等方面有 很大的优势,是电力系统谐波分析工作的理想选择。
参考文献:
[1]刘和平,严利平,张学锋,等.TMS320LF240x DSP结构、原理及 应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.
[2]三恒星科技.数字信号处理器DSP易学通[M].北京:人民邮 电出版社,2006. [3]郑红,随强强,周星.DSP应用系统设计实例[M].北京:北京 航空航天大学出版社,2008.
[4]赵世廉.TMs320(240xDsP原理及应用开发指南[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.
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