基于快速傅立葉變換的在線電網(wǎng)諧波分析儀

2．3 按鍵、液晶接口電路

對(duì)于TMS320F2812處理器的外部擴(kuò)展總線(XINTF)映射到五個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)空間。外部擴(kuò)展總線接口能夠配置各種參數(shù)，能夠與眾多不同外部擴(kuò)展設(shè)備無縫接口。按鍵和液晶掛在DSP外擴(kuò)總線上，統(tǒng)一映射到外部擴(kuò)展總線尋址單元。對(duì)各外圍設(shè)備的操作等同于對(duì)外擴(kuò)存儲(chǔ)器的操作。

3 程序設(shè)計(jì)

3．1 快速傅立葉變換程序設(shè)計(jì)

整個(gè)FFT主要重復(fù)進(jìn)行蝶形運(yùn)算，而為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，F(xiàn)FT算法都是采用所謂“同址計(jì)算”的方式，即把運(yùn)算結(jié)果放回到參加運(yùn)算的輸入數(shù)據(jù)的原存儲(chǔ)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(duì)電網(wǎng)2～31次工頻諧波進(jìn)行定量分析，根據(jù)香農(nóng)采樣定律，至少要對(duì)一個(gè)工頻周期信號(hào)采樣62個(gè)點(diǎn)。因此對(duì)一個(gè)工頻周期信號(hào)采樣64個(gè)點(diǎn)，并將A／D轉(zhuǎn)換得到的電壓波形數(shù)據(jù)保存在一個(gè)全局?jǐn)?shù)組內(nèi)。采用64點(diǎn)FFT得到兩組參數(shù)，再分別通過相應(yīng)的運(yùn)算即可以得到信號(hào)的振幅譜以及相位譜。

3．2 主程序設(shè)計(jì)

在主程序中，首先初始化DSP芯片各外設(shè)、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(jìn)程中，查詢A／D采樣計(jì)數(shù)器，當(dāng)數(shù)據(jù)滿64個(gè)時(shí)將它轉(zhuǎn)移到FFT輸入序列中，在轉(zhuǎn)移過程中禁止中斷，轉(zhuǎn)移完畢后FFT標(biāo)志位置1。再查詢FFT標(biāo)志位若滿足條件則調(diào)用FFT子程序，具體程序流程如圖6所示。

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)室電網(wǎng)電壓頻譜如圖7所示。充分發(fā)揮各電路模塊的性能經(jīng)整體調(diào)試后，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明FFT在線電網(wǎng)諧波分析性能良好。