基于DSP的电气数据分析应用
基于DSP与虚拟测量技术的电能质量在线监测系统研制
Ｔｈ ｖ ｌｐ ｎ ｆｔ ｅ ｏ － ｎ ｗｅ ａｉｙＭ ｏ ｉ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｅ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｈ ｎ ＬｉｅＰｏ ｒＱｕ ｌ ｎ ｔ ｉｇ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｏ
ＤＳ ａ ｒ ｕａ ｅ ｓ ｒｎ ｃ ｏ ｏ Ｐ ｎｄ Ｖｉｔ ｌＭ ａ ｕ ｉ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇｙ
管理 能力 和Biblioteka 入式 控 制功 能 ， 特别 适 用 于 有 大批 量 数 据处 理 的测控 场合 。近年 来 ， Ｐ技 术 已被应 用 于 一 ＤＳ 些 电力 系统产 品 中 ， 并充 分发 挥 出它 的优 势 ｌ 。 ＿ １ ］ 虚拟 测量 技术 基于 Ｇ 图形 语 言 编程 ， 文采 用 基 本 于 Ｇ 语 言 的 虚 拟 仪 器 软 件一 Ｌ ｂ Ｅ 开 发 平 台 。 ａ ＶＩ ｗ Ｌ ｂ Ｅ 继承 与满 足 ＧＰ Ｂ、 ａ ＶＩ Ｗ Ｉ ＶＸＩＲＳ２ ２和 ＲＳ４ ５ 、 －３ －８ 协议 的硬件及 数据 采集 卡 通 讯 的全 部 功 能 ， 有 强 大 具 的数 据分 析 和处理 能 力 ， 供 大量 与 外 部 代码 或 软 件 提 进行 连接 的机 制 ， 支持 常 用 网络协 议 ， 方便 网络 、 程 远 测控 仪器 的开 发 。 本 文将 ＴＭＳ ２ Ｌ ２ ０ ３ ０ Ｆ ４ ７与虚拟 测量 技术 相结 合 ， 应用 于 电 能 质 量 在 线 监 测 系 统 。Ｄ Ｐ体 现 了强 大 的 Ｓ 数 字处 理功 能 ， ａ ＶＩ Ｗ 带 有 大量 内置 功 能 ， 供 了 Ｌｂ Ｅ 提 广 泛 的数据采 集 、 分析 和数据 显示 功能 ， 提高 电网 自 对 动 化水 平 ， 强 电网 的实 时 性 监测 以及 提 高 电 网 的安 增 全 性与 可靠性 具有 重要 的意 义 。
DSPC2000系列综述及其应用电子
DSPC2000系列综述及其应用电子———摘要TI公司生产的C2000系列的DSP主要是针对自动控制领域的需要而设计的。
本文主要说明了DSP 的产生和发展，概括了C2000系列的特点，综述了C2000中使用的主要技术。
同时阐述了今后的发展趋势，在应用方面做了简要介绍，并给出了一个应用实例。
关键词：C2000；集成外设；JTAG；嵌入式；应用关键字C2000 发展状况趋势硬件技术软件技术应用电子1 DSP的产生背景及其发展1.1 产生背景由于计算机和信息技术的发展，出现了数字信号处理。
它是利用计算机或专用处理器设备，以数字形式对信号进行采集、变换等处理，以得到符合人们需要的信号形式，是一门涉及并广泛应用于许多领域的新兴学科[1]。
20世纪后期，随着计算机、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）以及微处理器技术的迅猛发展，数字信号处理无论在理论上还是在工程应用中都得到了巨大的发展。
伴随着数字信号理论的产生与发展，在一些应用领域中对需要对相关的数据进行处理，但由于使用普通的计算机不能满足特殊环境的要求，而另一方面，如果使用工业PC机，则不能充分发挥其各种性能，并且体积相对较大，增加成本。
这就迫使集成电路生产商家开发出可用于数字信号处理的器件，于是就产生了DSP。
DSP主要用来实现相关的数据处理或者比较复杂的算法，其中最具代表的就是TI公司生产的C5000系列的DSP，该系列的DSP主要用于比较复杂算法、语音处理等领域。
在上世纪末随着各种新兴控制理论的不断涌现，在实际应用中使用到的算法也日趋复杂化，为了既能满足控制系统实时性的要求，又能满足传统的控制需要，不少公司相继开发出了针对自动控制领域的DSP，最为代表的器件就是TI公司生产的C2000系列。
1.2 发展状况及其趋势1979年，美国Intel公司生产的2920可以看做商用DSP的开端，这一芯片内部还没有现代DSP 芯片所必须的单周期硬件乘法器，但是该芯片却内含了一个完整的数字信号处理器。
DSP在电机控制系统中的应用
2. 1启动控制 晶闸管控制着系统的启动,是电机控制系统的开
关，电机的端电压除了与功率因数有关,还与触发角有 着密切联系，但是端电压和控制角之间缺少相同的控 制属性。PID控制算法简单、实用性强、应用广泛，控 制参数之间没有关联,且参数计算简单,实践和理论证 明，其是最优控制器。使用PID控制电机启动，应用其 自动化调整功能，对控制参数出现的偏差进行调整，根 据电机参数变化，调整电机控制策略，保证电机稳定运 行,可实现DSP控制系统的智能化控制。电机启动有 两种，即限流和全压。限流启动的原理是将PID控制 应用于电机控制系统，通过调整电机允许的最大电流, 来控制电机启动，当PTD控制接收到电流处于稳定值 的反馈信号后，结束启动控制。全压启动的原理是控 制角的触发脉冲快速增长至最大值，同时端电压增长 至给定值，电机控制系统中的过电流需设置较高，一般 为给定值的5倍,当电机内的启动电流超过系统的过 电流给定值时,PID控制启动，通过降低电机电流，进 行电机启动控制。 2.2停车策略
DSP控制系统通过编写的程序，判断电机的运行 状况，并发出控制指令，由PWM信号输出端口输出调 制的脉冲，形成晶闸管触发脉冲,然后输入到光耦合器 件,经过反相器处理后,使触发信号放大，进入脉冲变 压器，实现DSP对晶闸管的控制。
3结语
DSP技术作为一种新型技术，通过对电压和电流 信号的采集和处理运行编写的程序，对电机进行启动、 停车处理,提升了电机整体性能,促进了电机控制系统 的智能化发展。DSP电机控制系统具有自动检测功 能,可判断电机启动状态，保证电机正常启动，实时监 管电机运行过程中电压和电流的波动情况，当发现异 常后,及时进行调整,维护电机稳定、安全运行,提升电 机运行效率。
(Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040, China)
dsp百度百科
（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
（7）可以并行执行多个操作；
（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
当然，与通用微处理器相比，DSP微处理器（芯片）的其他通用功能相对较弱些。
DSP优点
对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小；
目录
DSP广告平台
DSP微处理器
DSP的开发工具
DSP系统的设计过程
DSP技术的应用
基于DSP永磁智能断路器数据采集系统的分析与设计
０ 引 言
低 压 断路 器是 低压 配 电系统 中起 通 断和保 护
作 用 的低 压 器 件 。在 重 要 的用 电场 合 ， 求 供 电 要
的 电能质 量尽 可 能 高 ， 其 是在 需 要 持 续 稳 定 供 尤
电的设 备 中 ， 即使 不 可避 免地 出现 断 电 ， 希望 断 也
ｔｒ ｆ ｃ ｕ ｃｒｕ ｔ Ｂａ ｅ ｏ ｉ，ａ ｕ ｒ ｎ ａ ｄ ｏｔ ｇ ｄ ｔ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｓ ｓｅ ｅ ｓ ｏ ａ ｔ ａ ｉｃ ｉ ｌ ． ｓ ｄ ｎ ｔ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ｖ ｌ ｅ ａａ ｃ ｕ ｓ ｉｎ ｙ ｔｍ ｗａ ｄ ｓｇ ｅ ｂ ｓ ｄ ｎ ａ ｔ ｓ ｅ ｉｎ ｄ ａ ｅ ｏ ＴＭＳ ２ Ｆ ８ ２ ＤＳ ｈ ｐ ３ ０ ２ １ Ｐ ｃ ｉ ．Ｂ ｏ ａ ｉｇ ｓ ｖ ｒｌｄｆ ｒ ｎ ｃ ｅ ｓ ｓｏ ｕ ｒｎ ．ｖ ｌ ｇ ｙ ｃ ｍｐ ｒ ｅ ｅ ａ ｉ ｅ ｅ ｔａ ｃ ｓｅ ｆ ｒｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ＲＭＳ ｍｅｈ ｄ ．ｔｅ Ｆ Ｔ ｌ ｏ ｎ ｆ ｃ ａ ｔｏ ｓ ｈ Ｆｒ ａｇ — ｒ ｈ ｗａ ｐ ｌ ｄ ｉ ｈ ａａ ａ ｑ ｉ ｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ，ａ ｄ ａ ｎ ｗ ｉ ｓａ ｔ ｎ ｏ ｓｐ ｏｅ ｔ ｎ ａｇ ｒ ｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｈ ｅ － ｉ ｍ ｓａ ｐ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓ ｉ ｙ ｔ ｔ ｅ ｉｏ ｅ ｎ ｅ ｎ ｔ ｎａ ｅ ｕ ｒ ｔｃｉ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｔ ｅｔ ｒ ｅ ｏ ｉ ｄ ｔｓｉ ｉ ｄ ｗ ｎ ｒ ｖ ｄ ｄ ｆ ｒ ｎ ｉｌ ｏ ｆ ｃｅ ｔ ｔｏ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｉｎ ｌ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｉ ｕ ｔ ｏ ｌ ｗ ｎ ｏ ａ ｄ ｉ ｏ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔａ ｅ ｉ ｎ ｈ ｄ ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ．Ｔ ｅｄ ｓ ｆ ｇ ａ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇｃ ｒ ｉ ｐ ｍｐ ｆ ｃ ｉ ｍｅ ｇ ｓ ｃ ｉ ｃ
基于DSP的音频信号处理技术的研究与应用
基于DSP的音频信号处理技术的研究与应用一、引言近年来，随着数字信号处理技术的飞速发展，基于DSP的音频信号处理技术在音频领域中得到了广泛应用。
音频信号处理技术涉及到许多领域，如音频信号采集、音频信号处理、音频信号分析、音频信号重构、音频信号压缩等，而DSP芯片作为一种高性能、低功耗、可编程的数字信号处理芯片，被广泛应用于音频信号处理领域。
本文以DSP芯片为基础，介绍基于DSP的音频信号处理技术的研究与应用。
二、DSP芯片的基本原理DSP芯片是一种特殊的数字信号处理器，具有高效率、低功耗、可编程等特点。
其主要原理是通过内部高速运算器和存储单元对输入信号进行运算、增强、滤波等处理，实现输出信号的加工。
同时，DSP芯片具有高速数据传输能力，可处理大量数据，具有高效率的优势。
三、基于DSP的音频信号采集技术音频信号采集技术是音频信号处理的第一步。
传统的音频信号采集方法采用模拟信号采集方式，需要经过A/D转换等处理过程。
而基于DSP的音频信号采集技术采用数字信号采集方式，直接将输入信号通过IO口输入DSP芯片，在DSP内部完成采集和A/D转换等处理过程。
四、基于DSP的音频信号处理技术基于DSP的音频信号处理技术主要包括以下几个方面：（一）降噪技术降噪技术是DSP音频信号处理技术中的一个重要方面。
传统的降噪技术主要是使用滤波器将噪声滤掉，但是滤波器的效果不好，会出现覆盖语音信号的现象。
基于DSP的降噪技术采用数字信号处理方法，通过降噪算法对输入的噪声信号进行处理，削弱噪声，提高语音信号的质量。
（二）均衡技术均衡技术是针对音频信号中的频率失真进行处理的技术，其主要原理是根据音频信号的频率特性做出相应调整，使得音频信号在传输过程中频率失真得到修正。
基于DSP的均衡技术主要采用数字滤波算法实现，提高了均衡处理的精度和效率。
（三）压缩技术压缩技术是音频信号处理技术中的一种重要技术，其主要目的是降低音频信号的数据量，减小存储空间和传输带宽。
DSP原理与应用知识总结
上海电力学院题目：DSP原理与应用大报告院系：计算机与信息工程专业年级：2008071学生姓名：王涛学号：20081938TMS320LF240x芯片概述TMS320系列包括：定点、浮点、多处理器数字信号处理器和定点DSP控制器。
TMS320系列DSP的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列DSP 控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案。
主要特性：灵活的指令集；内部操作灵活性；高速的运算能力；改进的并行结构；有效的成本。
定点系列TMS320C2000、TMS320C5000，浮点系列TMS320C6000（也有部分是定点DSP）。
TMS320系列同一产品系列中的器件具有相同的CPU结构，但片内存储器和外设的配置不同。
派生的器件集成了新的片内存储器和外设，以满足世界范围内电子市场的不同需求。
通过将存储器和外设集成到控制器内部，TMS320器件减少了系统成本，节省了电路板空间，提高了系统的可靠性。
TMS320LF240x DSP的特点：采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3V，减小了控制器的功耗；30MIPS的执行速度使得指令周期缩短到33ns（30MHz），提高了控制器的实时控制能力。
基于TMS320C2000 DSP的CPU核，保证了TMS320C240x DSP代码和TMS320系列DSP代码的兼容。
片内有32K字的FLASH程序存储器，1.5K字的数据/程序RAM，544字双口RAM（DARAM）和2K字的单口RAM（SARAM）。
两个事件管理器模块EVA和EVB，每个包括：两个16位通用定时器；8个16位的脉宽调制（PWM）通道。
可扩展的外部存储器（LF2407）总共192K字空间：64K字程序存储器空间；64K字数据存储器空间；64K字I/O寻址空间。
看门狗定时器模块（WDT）。
10位A/D转换器最小转换时间为500ns，可选择由两个事件管理器来触发两个8通道输入A/D转换器或一个16通道输入的A/D转换器。
dsp论文----【浅谈DSP技术的应用和发展前景】
浅谈DSP技术的应用和发展前景adfasd adsfasdf【摘要】数字信号处理（DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科.本文概述了数字信号处理技术的发展过程,分析了DSP处理器在多个领域应用状况，介绍了DSP的最新发展，对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。
【Abstract】:Digital signal processing (DSP) is the one who is widely used in many disciplines involved in many areas of emerging disciplines。
This paper outlines the development of digital signal processing technology，processes，analyzes the DSP processor, application status in many areas，introduced the latest developments in DSP, digital signal processing technology for the future development prospects。
【关键词】信号数字信号处理信息技术【Key words】Signal digital signal processing Information Technology1引言自从数字信号处理器（Digital Signal Processor）问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点，已在图形、图像处理，语音、语言处理，通用信号处理，测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用.随着技术成本的降低，控制界已对此产生浓厚兴趣，已在不少场合得到成功应用。
2DSP技术的发展历程DSP的发展大致分为三个阶段:在数字信号处理技术发展的初期（二十世纪50—60年代）,人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。
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基于DSP的电气数据分析应用
【摘要】随着工业的快速发展，电气信息的获取成为产品设计的主要组成部分，本文利用MATLAB Link for Code Composer Studio，进行DSP算法移植，最终实现通过摄像头采集电气参数图像信息，显示器显示电气参数图像的曲线拟合结果。
能有效提升读图的精度与速度，缩短开发周期，降低开发门槛，优化开发过程，整个系统易于手持使用，特别是在工业现场可以直接使用，在实际工程项目中有着极佳的使用前景。
【关键词】图形处理；DSP；MATLAB；电气参数
一、序言
随着电气产业的日益普及和广泛使用，在电气产品设计过程中，如何精确选型避免过设计，成为电子电器产品规划、设计、销售人员越来越关注的问题。
同时当今是信息化社会，图像是电子电器行业获取信息的最重要的来源之一。
本文提出结合MATLAB来开发DSP系统的思想，阐述了实现该思想的两种工具，并详细介绍了使用MATLAB Link for Code Compo-ser Studio辅助DSP设计的相关内容，包括其功能特点、实现方式、工作原理等。
最后结合典型的FIR滤波器实例，探讨了使用该工具的方法，并设计了图形用户界面。
结果表明应用MATLAB 辅助开发DSP系统可以发挥二者的优势，缩短开发周期，降低开发门槛，优化开发过程。
二、具体分析
1.总体思路
数字信号处理（Digital Signal Proc-essing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
MATLAB具有强大的计算、分析和可视化功能，但MATLAB语言是解释执行的，执行速度较慢；而DSP是为了完成实时数字信号处理任务而设计的，算法的高效实现是DSP器件的显著特点，但是其开发门槛高[1]。
如果能把MATLAB和DSP开发工具结合在一起，取长补短，相辅相成，将是DSP设计人员梦寐以求的一种新的开发思想。
MATLAB Link for Code Composer Studio可以实现这一要求。
本文利用matlab的图形处理功能[2][3]，找出图形上的点代表的坐标，并根据坐标轴的数值范围，确定图形上的点代表的X、Y数值。
对图形上点所对应的X、Y值，做多项式拟合，计算出在坐标轴的数值范围内X、Y。
令数值的方程Y=f（X）。
利用MATLAB Link for Code Composer Studio，进行DSP算法移植，最终实现通过摄像头采集电气参数图像信息，显示器显示电气参数图像的曲线拟合结果。
2.实施方法
（1）功能划分及逻辑框图
系统按功能可分为电源模块、视频切换、存储器模块、DSP、视频输入模块、视频输出模块六个部分。
（2）关键技术点
由于SDRAM在PCB板上的布局、布线属高速数字信号设计，设计过程与低速电路不同，需要考虑电路中的反射、串扰、电磁干扰等现象，其设计的好坏直接影响系统性能，甚至使系统失效，所以该部分设计为系统硬件电路设计关键点之一；针对该问题，在设计过程中要遵循一些基本的高速信号设计规则，DSP 至SDRAM的数据线与地址线作等长布线，PCB设计完成后，进行性能仿真。
电源设计：该系统的电源模块主要由开关电源（BUCK）、线性电源组成，开关电源外围器件（如储能电感、续流二极管等）的选择、布局、走线，决定了电源模块的稳定性和EMC性能，所以该模块设计为系统硬件电路设计关键点之一；针对该问题，在设计过程中要遵循环路面积最小原则，并注重散热结构设计。
（3）关键元器件选型分析
（a）DSP：采用高性能数字多媒体处理器TMS320DM642，最高主频可达720MHz。
（b）Flash：选用SPANSION S29GL128S-90TF102，128Mbit FLASH芯片。
（c）SDRAM：根据算法要求，每个摄像头在SDRAM中存放4帧数据，本设计采用1片ISSI生产的IS42S32800B（256-Mbit）。
（d）LM22676：该系统控制器在短时间耐电压测试过程中，电压值为24V，控制器工作电流≤1A。
根据以上参数，可选择开关电源LM22676。
三、工作实例分析
1.工作流程
（1）视频信号通过摄像头采集；
（2）采集信号通过视频解码传给DSP处理；
（3）对采集的图像进行灰度、二值化处理、边缘提取、滤波等一系列算法处理；
（4）利用上述算法对处理后的图像进行电气参数图形提取；
（5）对提取的电气参数图形进行多项式拟合[4]；
（6）通过显示器，件拟合的结果显示，以备后续设计开发使用。
至此，电气参数图中信息被matlab读出，转换成函数关系方便后续工程上使用。
经过验证，计算得出的数值和原图符合。
2.细节分析
（1）使用多项式拟合矩阵DL和矩阵ZS的函数DL=f（ZS），经过测试，6此多项式在一定的取值范围内，准确率最为合适，下面以实际情况来分析此细节问题；
（2）2次多项式：p=polyfit（ZS，DL，2）；
（3）3次多项式，将p=polyfit（ZS，DL，2）改为p=polyfit（ZS，DL，3）；
（4）4次多项式，将p=polyfit（ZS，DL，3）改为p=polyfit（ZS，DL，4）；
（5）5次多项式，将p=polyfit（ZS，DL，4）改为p=polyfit（ZS，DL，5）；
（6）6次多项式，将p=polyfit（ZS，DL，5）改为p=polyfit（ZS，DL，6）；
（7）7次多项式，将p=polyfit（ZS，DL，6）改为p=polyfit（ZS，DL，7）；
经过以上分析，6次多项式精度已经较为理想，满足实际工程使用精度需求，无需使用7次多项式拟合。
四、小结
本文提出结合MATLAB来开发DSP系统的思想，阐述了实现该思想的两种工具，并详细介绍了使用MATLAB Link for Code Composer Studio辅助DSP设计的相关内容，基于DSP的图形识别和处理，直接读取图形信息，有效的提升了读图的精度与速度，能有效优化供应商及零部件选型、提升设计质量、降低售后风险，整个系统易于手持使用，特别是在工业现场可以直接使用，在实际工程项目中有着极佳的使用前景。
参考文献
[1]邹彦，唐东，宁志刚，等.DSP原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]MATLAB Link for Code Composer Studio Development Tools User’s
Guide.MathWorks，2002.
[3]刘剑科，王艳芬，王胜利.MATLAB Link for CCS Deve-lopment Tools在DSP系统设计中的应用[J].信息技术与信息化，2005（4）.
[4]谢良喜，孔建益，王兴东等.MATLAB读入数据的几种方式探讨[J].微计算机信息，2005（5）：135-136.。