專利名稱：一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖干擾檢測(cè)方法，尤其是一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在軌道交通直流牽引保護(hù)系統(tǒng)中，電流相關(guān)保護(hù)所需要的信號(hào)主要通過(guò)分流器獲取。當(dāng)直流電流通過(guò)分流器時(shí)，分流器將輸出幅值很小的直流電壓信號(hào)，其幅值一般在15OmV以內(nèi)。但是，在直流電壓信號(hào)傳輸過(guò)程中，來(lái)自各種電氣干擾的脈沖噪聲往往會(huì)對(duì)信號(hào)造成較大的影響，最終導(dǎo)致電流相關(guān)保護(hù)誤動(dòng)作，嚴(yán)重影響了直流牽引保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。從時(shí)域角度看，脈沖噪聲的特點(diǎn)是其幅度遠(yuǎn)大于分流器輸出的直流電壓信號(hào)，且脈沖之間的間隔時(shí)間遠(yuǎn)大于脈沖持續(xù)時(shí)間；從頻域角度看，脈沖噪聲的頻譜范圍遠(yuǎn)大于直流牽引系統(tǒng)電流信號(hào)的頻譜范圍?，F(xiàn)有技術(shù)主要從頻域的角度出發(fā)，通過(guò)低通濾波的方式對(duì)噪聲進(jìn)行過(guò)濾，這種方法只能濾除幅度小、頻譜范圍窄的噪聲，無(wú)法對(duì)幅度大、頻譜范圍寬的脈沖噪聲進(jìn)行有效檢測(cè)和抑制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種針對(duì)噪聲幅度大、持續(xù)時(shí)間短、間隔時(shí)間長(zhǎng)的脈沖進(jìn)行檢測(cè)的一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法，包括如下步驟:(I)設(shè)計(jì)觀察窗口選擇合適的采樣率f，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中，將連續(xù)M個(gè)采樣點(diǎn)定義為一個(gè)觀察窗口 W，相鄰的觀察窗口之間無(wú)數(shù)據(jù)重疊；觀察窗口的時(shí)間寬度Tm = M/f，對(duì)于脈沖噪聲的脈沖時(shí)間寬度Tn，滿足Tm彡Tn，M彡2 ;(2)計(jì)算并存儲(chǔ)觀察窗口的窗口幅度根據(jù)觀察窗口的設(shè)置，每完成M個(gè)采樣點(diǎn)后，計(jì)算出相應(yīng)觀察窗口的窗口幅度
權(quán)利要求
1.一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法，包括如下步驟: (1)設(shè)計(jì)觀察窗口 選擇合適的采樣率f，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中，將連續(xù)M個(gè)采樣點(diǎn)定義為一個(gè)觀察窗口 W，相鄰的觀察窗口之間無(wú)數(shù)據(jù)重疊；觀察窗口的時(shí)間寬度Tm = M/f，對(duì)于脈沖噪聲的脈沖時(shí)間寬度Tn，滿足Tm彡Tn，M彡2 ; (2)計(jì)算并存儲(chǔ)觀察窗口的窗口幅度 根據(jù)觀察窗口的設(shè)置，每完成M個(gè)采樣點(diǎn)后，計(jì)算出相應(yīng)觀察窗口的窗口幅度 MΑ^Σα^其中ai(i = 1，2...Μ)為觀察窗口內(nèi)的連續(xù)M個(gè)采樣點(diǎn)AD轉(zhuǎn)換值，并對(duì)觀察窗口的幅度進(jìn)行存儲(chǔ)； (3)設(shè)計(jì)觀察窗口幅度序列 連續(xù)存儲(chǔ)最新的Q = 2ρ+1個(gè)觀察窗口的窗口幅度其中，ApS最近一個(gè)觀察窗口 Wp的窗口幅度，Atl為待過(guò)濾的觀察窗口 Wtl的窗口幅度，Α_ρ為觀察窗口 Wtl之前的第P個(gè)觀察窗口 W_p的窗口幅度；根據(jù)時(shí)間推移，每產(chǎn)生一個(gè)最新的觀察窗口，即需要將原有的Q個(gè)觀察窗口序列進(jìn)行一次滑動(dòng)，以保證觀察窗口 Wp總是最新的觀察窗口，對(duì)于最小脈沖間隔時(shí)間Ts，必須滿足Q個(gè)觀察窗口的總時(shí)間長(zhǎng)度(2p+l) Tm小于Ts，ρ彡2 ; (4)計(jì)算窗口幅度差值并比較存儲(chǔ) 每當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)最新的觀察窗口 Wp，可以對(duì)Wp之前的第ρ個(gè)觀察窗口 Wtl進(jìn)行濾波；計(jì)算Di = IA1-AcJ,其中i =-ρ，...-1，1，...P，共2p個(gè)窗口幅度差值；根據(jù)脈沖噪聲的幅度以及上升時(shí)間情況可設(shè)定比較閾值Dth，將2p個(gè)窗口幅度差值和Dth分別進(jìn)行比較，將窗口幅度差值超過(guò)Dth的數(shù)量記為B，并進(jìn)行存儲(chǔ)； (5)檢測(cè)脈沖干擾并對(duì)受到干擾的觀察窗口進(jìn)行過(guò)濾 如果B < p+1，則認(rèn)為不存在干擾脈沖，可以將Atl直接作為濾波結(jié)果K輸出； 如果B > p+1，則認(rèn)為觀察窗口 Wtl可能存在脈沖干擾，計(jì)算C = I A_p-Ap I，根據(jù)有效信號(hào)的上升時(shí)間和幅度情況可設(shè)定比較閾值Cth，如果C < Cth則認(rèn)為不存在干擾脈沖，可以將A0直接作為濾波結(jié)果K輸出；如果C ^ Cth則認(rèn)為存在干擾脈沖，此時(shí)計(jì)算V ^ = (A_p+Ap) /2作為濾波結(jié)果4輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種針對(duì)噪聲幅度大、持續(xù)時(shí)間短、間隔時(shí)間長(zhǎng)的脈沖進(jìn)行檢測(cè)的一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法，包括如下步驟(1)設(shè)計(jì)觀察窗口；(2)計(jì)算并存儲(chǔ)觀察窗口的窗口幅度；(3)設(shè)計(jì)觀察窗口幅度序列；(4)計(jì)算窗口幅度差值并比較存儲(chǔ)；(5)檢測(cè)脈沖干擾并對(duì)受到干擾的觀察窗口進(jìn)行過(guò)濾。本發(fā)明所述的一種微弱直流信號(hào)中的脈沖干擾檢測(cè)方法，針對(duì)微弱直流信號(hào)中的脈沖噪聲幅度大，脈沖持續(xù)時(shí)間短，脈沖間的間隔時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，從時(shí)域分析的角度出發(fā)，通過(guò)評(píng)估多個(gè)觀察窗口的窗口幅度，無(wú)需高采樣率和大量運(yùn)算，即可從微弱直流信號(hào)中檢測(cè)到脈沖噪聲并進(jìn)行抑制。
文檔編號(hào)H02J1/02GK103197161SQ20131009854
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者全曉霖 申請(qǐng)人:北京清電華力電氣自動(dòng)化科技有限公司