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m序列伪随机动态测试信号建模与压缩检测方法

更新时间:2019-12-25 11:36:48 大小:1M 上传用户:zhiyao6查看TA发布的资源 标签:压缩检测 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对智能电网中动态负荷对电能计量的影响问题,建立了m序列伪随机动态测试信号的参数模型,并分析了该测试信号的统计特性;证明了该动态测试信号的频域稀疏性,采用压缩感知理论建立了伪随机动态测试信号的压缩感知检测系统模型,采用稳态优化方法构建了压缩感知测量矩阵;在此基础上,针对m序列伪随机动态测试信号,提出了电能量值的压缩感知测量方法;仿真分析了长度为255位、511位、1023位单周期和多周期m序列动态测试信号的相对误差,误差均小于10-12,可忽略不计,表明所提压缩感知测量方法能够准确测量伪随机动态测试信号的电能量值。


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卷第  
2
37  
Vol.37 No.2  
Feb. 2017  
电 力 自 动 化 设 备  
Electric Powꢀr Automation ꢁquipmꢀnt  
2
2017  
m 序列伪随机动态测试信号建检测方法  
1
伟 董晓璇  
1
1
2
2
袁瑞铭 海亭 姜兴  
, , , ,  
2
2
大学 学与技术京  
100029  
1.  
北电力限公司电力学研究京  
100045  
2.  
摘要 能电态负对电能计的影响问题 列伪模型 并  
, ,  
m
该测的统计特明了该动的频稀疏性 采用理论态  
; ,  
的压检测系统模型 采用稳态方法构建了压量矩阵 列  
, ; ,  
m
提出了电能的压方法 仿真分为  
, ;  
周  
1023  
255  
511  
-12  
10  
的相对误差 误差均小于  
m
不计 表明方法能  
准确测的电能值  
关键词 能电网 动态负荷  
;  
列 伪号 测模型 压检测模型 压量  
; ; ; ;  
m
方法 电能方法  
中图分类号  
文献标识码  
DOI 10.16081 j.issn.10066047.2017.02.022  
TP 391  
A
11-12  
法  
建立信号能  
引言  
0
测模问题  
随着电网的汐  
, 、 、  
在随号检面 压 知  
CS  
大量接入 电网中动有  
13  
14-15  
测  
法  
机  
CM  
1-4  
稳态特征的输出普遍存在  
因此  
信号目前  
信号检测方法  
CM  
研究理论信信号 和 无  
建立能够反态特征及  
研究一信号量方法  
16  
17-18  
问题  
出了信信号的  
法  
CM  
建立系统解  
相关 不能  
CM  
问题  
信号的电量值测量问题  
信号用  
本文研究建立信号模  
m
确定周期信号法建立确定型信  
文献 建立形包络调的动态  
用  
现代信号理工具 建立动  
CS  
[ ]  
5
量  
系统力  
CM  
信号文献  
建立频的动  
[ ]  
6
信号 出  
测量法  
CS  
献  
建立控  
7 - 8  
信号的时和频力  
序列调制随机测试号模型  
OOK  
1 m  
系统负荷特征具有定型  
序列调制随机测试号参模型  
本文法  
1.1  
m
性  
表动误差的影响 因此建立测  
建立 型  
m
信号进而研究得到应的动方  
称为 信号图  
),  
m
1
要 然而 通过国内外的文献明  
。 , ,  
数  
m
态  
( )  
m t  
目前信号文献道  
频电流信号  
进行立具有态  
( )  
is t  
在动信号内外  
 
m
学者稳态信号出了时量值测量算  
稳态电流信号  
电流信号  
idt)  
( )  
is t  
9
快速傅里叶换  
的电测量算  
FFT  
器  
10  
以及在时频的电量值测量  
( )  
m t  
收稿日期  
修回日期  
20161225  
20160317  
波形  
m
基金项目 自然资助项目  
北  
);  
51577006  
电力限公司电力学研究项目  
波形产生器  
m
8KE000M15006  
Project supported by the National Natural Science Foundation  
序列测试方法  
1 m  
( )  
of China 51577006 and Research Program of State Grid Jibei  
, (  
Electric Power Co. Ltd. 8KE000M15006  
Fig.1 Modeling of m-sequence dynamic test signal  
37  
电 力 自 动 化 设 备  
性的电流信号  
电压信号型  
稳态电压信号  
( )、 ( )  
us t  
式  
型  
( ) ,  
6
( )  
id t  
5
稳态正电压信号  
出 动功率信号  
( )  
us t  
由  
定  
( , ,…, )、 、 、 、  
Ci i=1 2 n ꢁ U Ω1 φ  
由  
得到 建程如下  
( ) 。 。  
id t  
( )  
us t  
信号出  
m
3
稳态电压信号稳态电流信号为  
信号波形图  
m
( ) ( )  
us t =Usin Ω1 t+φ  
( )  
1
( )  
m t  
( ) ( )  
is t =Isin Ω1 t  
1
中  
电压 电流幅值  
电压相位  
; ;  
φ
, 、  
U I  
频率  
频频率  
π
Ω1 =2 f1  
f1  
t
控制信号  
( )  
a
( )  
m t  
m
波形数  
列  
m
矩  
( )  
m t  
( )  
m k  
示  
( )  
is t  
N
( )  
2
( ) ( ) (  
m t = m k g t-kT  
O
k1  
t
t
t
t
稳态电流信号  
( )  
b
( )  
is t  
[ ,( ) ]  
tkT k+1 T  
1
0
( )  
g t-kT =  
其他  
数  
( )  
us t  
n
N =2 -1 n  
中  
函  
; ( )  
g t-kT  
m
O
波形数  
为  
( ) ,  
m t  
T=1 f1  
稳态电压信号  
( )  
c
( )  
us t  
稳态工频电流信号  
周期  
( )  
is t  
( )  
t
id  
进行幅度得到  
( ) :  
id t  
( )  
m t  
( )  
is t  
O
( ) ( ) ( ) [ ( ) ( )] ( ) ( )  
id t =m t is t =I m k g t-kT sin Ω1 t 3  
k1  
电流信号  
( )  
d
( )  
t
id  
中  
流的化  
[ ( ) (  
I m k g t-kT  
)]  
pdt)  
k1  
( )  
m t 1  
O
式  
所示 序本  
m
( )  
3
功率信号  
( )  
e
( )  
pd t  
用如所示案来现  
2
序列测试号波形  
3 m  
电流信号  
( )  
id t  
稳态电流信号  
( )  
is t  
m
×
Fig.3 m-sequence dynamic test signal waveforms  
列  
( )  
m t  
m
序列测试号模型的计特性  
1.2  
m
本文了  
m
序列测试实现案  
2 m  
Fig.2 Implementation scheme of m-sequence  
dynamic test signal  
周期信号 如  
为  
N =  
17  
m
一个周期 确  
),  
13171  
根据 的生成原理  
m
递推方  
, ( )  
m k  
周期信号 显示测  
, ;  
2ꢀ  
程式下  
一个周期 的随信号  
( ) ( ) ( ) … ( )  
m k =C1 m k-1 C2 m k-2 ⊕ ⊕Cn m k-n =  
本文 模  
m
n
信号一个周期  
析其统计特性  
Tm  
Ci mk-i)(mod 2)  
4)  
式  
i1  
列  
与其应的波形  
是同  
( )  
m k  
( )  
m t  
m
中  
( , ,…, )  
1 i=1 2 n m  
Ci =ꢀ  
2ꢀ  
法  
2
( )  
m t  
( )  
m k  
式  
参  
( )  
3
( )  
4
m
统计特由  
数  
( ) ( ) ( )  
id t = m t is t  
式  
由  
定  
、 、 。  
Ci Ω1  
( ),  
5
导 序电流信号  
m
期  
( )  
id t  
n
差  
相关数  
[ ( )]、  
Var id t Rd  
T
( ):  
[ ( )]、  
E id t  
( )  
id t =ꢁ  
)(  
C m k-i mod 2 g t-kT sin Ω t  
1
) (  
{[  
i
k1  
i1  
[ ( )] ( ) [ ( )] ( ) [ ( )]  
E id t =is t E m t =is t E m k  
=
( )  
5
( ) [ ( )]  
sin Ω1 t E m k  
( )  
7
功率信号稳态电  
m
2
[ ( )] ( ) [ ( )]  
Var id t =Var m t is t =is t Var m k =  
[ ( ) ( )]  
信号  
式  
出  
( ) :  
5
( )  
us t  
2 2  
sin Ω1 t Var m k  
[ ( )]  
( )  
8
N
n
( )  
pd t =pꢀ  
×
C m k-i mod 2 g t-kT  
( )( )  
{[  
i1  
i
)]  
=
( ) [ ( ) (  
=E id t id tꢁ  
Rd  
k1  
)]  
=
[ ( ) ( ) (  
) (  
E m t is t m t+ is t+  
( )  
6
cosφ-cos 2Ω1 t+φ  
)]  
)]  
=
( ) (  
) [ ( ) (  
is t is t+ E m t m t+  
p=U2  
述  
( ) ( )  
is t is t+ Rm  
( )  
( )  
9
型  
m

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