脉冲测距

脉冲测距（精选五篇）

脉冲测距 篇1

关键词：脉冲声,频率可控,测距装置

0 引言

电子学的发展不仅促进了电声转换器的研制,而且也促进了电声测量方法的研究,给声学测量带来了生机。声学测距是在已知声波传播速度情况下,通过测量声波信号在待测距离间的传播时间,利用声波在空气中的传播速度和时间的乘积来计算待测距离的一种方法,是一种高效、便捷的测距方法[1,2]。

笔者研究了一种低频范围的脉冲声生成技术,设计了一种以脉冲声信号作为信号源,通过测量脉冲声在待测距离内的传输时间,并由声波的传输时间和速度求得待测距离的装置。该装置简便轻巧、便于携带,具有很好的实用性和可行性。

1 硬件设计

1.1 脉冲声发生装置

本脉冲声发生装置的原理是利用一脉冲控制矩形波发生电路,使发生一可调占空比的矩形波,然后利用这一矩形波去截一段正弦波,该正弦波经过功率放大后通过发声器发声。该脉冲声的频率和发声时间可变,调节正弦波的频率可改变脉冲声的发声频率,调节矩形波的占空比可控制脉冲声的发声时间。

脉冲声发生装置采用基本的触发脉冲发生方式,该装置主要包括矩形波发生电路、正弦波发生电路和功率放大电路三部分。其总体的构造图如图1所示。

具体发声装置主要由一片555定时器和一个RC正弦波振荡器组成,窄脉冲由单片机I/O口提供。脉冲声发生电路图如图2所示。

图2脉冲声发生电路(参见右栏)

555定时器接成一个单稳态触发电路,用来作为矩形波发生电路,利用其输出作为RC正弦波振荡器的触发信号。当单片机在Vi1端给出一个窄脉冲时脉冲声发生电路就开始工作。

由555构成的单稳态触发器发生的波形为一矩形波,其脉冲的宽度可用来控制发声的时间。输出脉冲的宽度由公式tw=1.1R2C1来决定[3]。通过调节R2、C1的值便可改变脉冲宽度。

RC正弦波振荡电路用来发生频率单一并且频率可调的正弦波信号,并以它作为声源的激励信号。RC正弦波的发生电路有多种方式,在此采用文氏桥振荡电路,电路中的集成运放采用AD817,用它来构成具有电压串联负反馈放大电路的正弦波发生电路。

文氏桥振荡电路中还要解决好振幅自动稳定的问题,为了稳定输出电压的幅值,我们在电路中引入了非线性环节,即采用反向接入二极管VD1、VD2的方式来构成稳幅电路,从而达到当Uo幅度较小时VD1、VD2开路,等效电阻Rf(其中Rf为反馈电阻,其阻值等于二极管正向电阻与电阻R5的并联值加上R6的阻值)较大,较大,有利于起振;当幅度较大时,VD1、VD2导通,Rf减小,Auf下降,Uo幅值趋于稳定[4]。

该正弦波的频率可由公式获得。通过调节R和C的值就能得到不同频率的正弦波信号,实现频率的可调。

功率放大电路用来放大由正弦波发生电路发生的正弦信号,从而驱动扬声器发声。在此我们采用低压音频功率放大器集成芯片LM386,它外接元件少,并且放大增益可通过外接元件从20调节到200。

经过功率放大的信号通过扬声器发出声音。考虑到价格和性能等方面的因素,我们选择了纸盆式扬声器。

1.2 脉冲声接收装置

脉冲声接收装置包括传声器、电压放大电路、滤波电路。脉冲声接收电路图如图3所示。

传声器是将声波转换为相应电信号的传感器。由声音造成的空气压力使传感器的振动膜振动,进而经变换器将此机械运动转换成电参量的变化[5]。传声器是整个接收装置的第一环节,它的性能好坏和使用是否得当,对整个装置的电声指标有着十分重要的影响。在本装置中考虑元器件的性价比和实际应用功能,我们选用电容式传声器。

由于传声器的输出电压在毫伏级,所以要使信号能够进行信息处理必须对输入信号进行放大。在此我们仍然选用电压增益可调的音频集成功放LM386构成的可调增益的电压差模放大器。最后经过比较器整形将接收到的信号输出。

1.3 时间测量装置

时间测量模块采用由单片机与可编程计数器/定时器82C54构成的测时装置[6]。采用82C54作为计数器,其内部拥有三个独立的16位计数器[7]。本装置利用其中的一个计数器即可实现脉冲声收发声时差的测量。发声信号与接收信号分别作为计数器开始和停止的触发信号。在发射声音信号的同时,启动计数器,当接收到声音信号时,停止计数,从而可实现时间的精确控制。时间测量原理框图如图4。

当发声器未被触发时,82C54处于停止计数状态;当发声器被触发后,触发信号同时送给82C54的计数器的GATE门控端(此时GATE由低电平变为高电平)同时计数器开始计数,当传声器接收到脉冲声信号时触发GATE门控端翻转,从而使计数器停止计数。通过读出的计数器值与初始值便可计算出发射到接收的时间差。当发射、接收时间测量以后,根据距离的计算公式(v为脉冲声在空气中的传播速度)就可由单片机将两个传声器之间的距离输出,并通过数码管显示出来。

2 软件设计

针对硬件电路设计了软件程序,整个软件采用模块化设计方法,由若干子程序构成。

主程序主要对系统环境进行初始化,设计相应的参数,并对子程序模块进行配置。主程序流程图如图5所示。

82C54操作子程序通过对寄存器进行读写,适时读取计数器的值。

LED显示子程序对计算出的距离以十进制形式显示[8]。

3 结束语

利用555定时器和RC正弦波振荡器实现脉冲声发生的电路简单、性价比高;用可编程定时器/计数器82C54进行时间测量具有高精度特性。本测距装置还具有非接触式、读数直观、操作简单等优点;且能够满足一般近距离的测距,功能贴近现实,具有很好的实用性和可行性。因此无论是日常生活中还是在工业生产中都具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]李书福,卫雪琼,魏志华.普通声自动测距系统[J].中国仪器仪表,1995(4):24-25.

[2]孙艳玲.简易高精度超声波测距仪的设计[J].机械管理开发,2008,23(6):102-103.

[3]阎石.数字电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,2004.

[4]王慧玲.电工电子实验与实训[M].北京:机械工业出版社,2003.

[5]林达悃.影视录音电声学[M].北京:中国广播电视出版社,2004.

[6]王宇波,刘荣忠,王本和.基于82C54的测试设备研制[J].微计算机信息,2009,25(2):277-278

[7]张秀萍,朱奇丹,蔡成涛.基于单片机和CAN总线的信号测量和数据传输[J].应用科技,2005,32(9):25-27.

脉冲测距 篇2

本文介绍了脉冲选通二进制调制的光子计数法及其在微脉冲激光测距应用中的系统结构及测距方程表达式,提出了探测误差概率pe与平均信号光电子数＜n s＞和宽带热背景＜nb＞之间的`关系,最后分析了堆积效应等因素对计数误差(δ)的影响并提出了减小δ的方法措施.

作 者：褚贵福 孙复兴 戴永江  作者单位：哈尔滨激光技术研究所, 刊 名：光电子・激光  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF OPTOELECTRONICS・LASER 年，卷(期)：2001 12(8) 分类号：P225.2 关键词：脉冲选通   光子计数   堆积效应  

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脉冲激光测距接收电路的设计 篇3

1 接收电路原理框图

如图1所示为激光测距接收电路原理框图。高压发生电路产生高压,作为APD(雪崩光电二极管)的工作电压。反馈回路使产生的高压稳定,不受电源电压、温度等因素的影响,同时使该高压在一定范围内可调。通过APD驱动电路,把接收到的回波光脉冲信号转换为电压脉冲信号,输入到前置放大电路。信号经过预处理,然后再经过一级放大和整形等操作,即可作为回波截止信号,送至测量单元,进行时间间隔的测量。

2 APD驱动电路

APD驱动电路如图2所示,其中,VH为高压发生电路产生的160 V电压,作为APD的工作电压。R1为限流电阻,保护APD,防止电流过大烧坏晶体管;C为滤波电容,靠近APD放置,滤除高压引起的杂波。由于APD把接收到的光信号转换为电流信号,因此运算放大器OPA356和电阻R2完成电流转电压功能,把APD输出的电流信号转换为电压信号,U=-I=R2,提供给后续电路。

3 高压发生电路

在APD的驱动电路中,需要用到160 V的高压偏置。因为是手持式激光测距,在供电方面只能是电池供电。因此,在系统中,需要用到将5 V的电源电压升到160 V的高压发生电路,图3是高压发生电路的原理图[1]。

该电路中,由555振荡器组成的方波发生器,产生一定占空比的方波,控制开关三极管3DK9的导通、截止。当三极管导通时,由于集电极和发射极之间的电压VCE很低,故二极管D2截止。这时,能量由电源注入,储存在电感中。负载由滤波电容C16提供,电容C16将自身储存的能量CV2/2提供给负载。当三极管截止时,由于电感的自感效应,电感上的电流不能发生突变,它产生的感应电动势阻止电流的减小。二极管D2导通,电感将储能LI2/2注入电容中,供给电容储能,并同时供给负载。通过产生方波控制开关三极管3DK9的导通、截止,电感的储能作用、自感效应,电容的储能作用,从而在输出端得到所需的高压。

由于该电路产生的电压会受到电源电压、温度等因素的影响,因此为了使其产生的高压稳定,并且使该高压在一定范围内可调,在高压发生电路中加入一个反馈回路[1],如图4所示。

反馈信号输入至555振荡器的第5管脚,通过控制该管脚,可以使555振荡器输出方波的频率和占空比发生变化,从而控制输出电压,使高压发生电路工作稳定。该回路可通过调节电位器R12,改变反馈电压Vref的大小,实现高压在一定范围内可调。

4 前置放大电路

测距时,由于测量距离的远近不同,导致APD驱动电路输出的电压信号变化的幅度很大。为了得到一个幅值变化较小的信号,在前置放大电路中,选取具有自动增益控制(AGC)功能的放大器AD603[2],如图5所示。

该电路由两片AD603顺序级联而成,目的是为了提高信号的信噪比。用三极管2N3906和3904级联,实现对输出信号的峰值检波。图5中,由Q1和R8组成一个检波器,用于检测输出信号幅度的变化。由CAV形成自动增益控制电压VAGC,流进电容CAV的电流为Q2和Q1两管的集电极电流之差,而且其大小随A2输出信号的幅度大小变化而变化,这使得加在A1,A2放大器1脚的自动增益控制电压VAGC随输出信号幅度变化而变化,从而达到自动调整放大器增益的目的[3]。其中,J1为信号输入;J2为信号输出。

5 放大整形电路

前置放大电路输出的信号,幅度、信噪比还不足以满足测量单元的要求。为了得到足够的放大倍数和更高的信噪比,后续的信号处理还需要进行放大和整形。

信号的放大处理采用同相比例运算电路[4],进行固定增益的放大。信号的整形处理采用比较器MAX913,正端为输入信号,负端接电源,通过电位器调节电压,作为比较电压,提取出“干净”的脉冲信号[5],以提高测量精度。

6 结束语

该电路中,采用高压发生电路和反馈回路,达到了APD工作所需的高压要求。前置放大电路的AGC功能有效地解决了回波信号范围变化大的问题,把信号控制在一定幅值范围内,方便后续电路的处理。放大整形电路能进一步得到足够放大倍数的信号,有效地去除噪声,提高信噪比,为后续测量单元的时间间隔测量提供了保证。

摘要：从脉冲激光测距的特点出发,结合APD工作条件,以及回波信号特征,设计了一种脉冲激光测距接收电路。该电路采用两级放大电路,其中前置放大电路具有自动增益控制功能,有效地解决了因测量距离的远近不同而导致回波信号幅度变化大的问题,为后续电路的信号处理提供了条件。

关键词：脉冲激光,激光测距,测距接收电路,高压设计

参考文献

[1]黄震.脉冲激光测距接收电路与计时方法研究[D].杭州:浙江大学,2004.

[2]Analog Devices,Inc.AD603Datasheet[Z].USA:Ana-log Devices,Inc,1995.

[3]刘春生,李小波.AD603在信号采集系统中的应用[J].国外电子元器件,2000(11):15-16.

[4]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].3版.北京:高等教育出版社,2003.

脉冲测距 篇4

由于地面防空系统的迅速发展,对战场进行支援的飞机要获得生存,就必须隐形或采用低空、高速的攻击方式,并且要求攻击命中率足够高,脉冲式激光测距机为低空飞行的飞机提供300 m ~ 15 km精确目标距离信息[1]。

2 接收电路原理

对目标距离的测量主要采用两种测量方法: 脉冲式激光测距和相位式激光测距。在脉冲激光测距系统中,其基本原理就是通过测量激光脉冲的传播时间来确定距离。由于激光脉冲在传输过程中,会受到空气、温度、湿度等因素的影响,引起畸变和衰减。特别是在测量远距离的目标时,激光脉冲的远距离传输,其回波信号携带很大的噪声,信噪比较低。而且,由于测量距离的远近不同,回波信号的幅度变化很大。因此,设计合理的接收电路,解决回波信号幅度变化大的问题,提高回波信号的信噪比,还原出回波信号,正确测量出激光脉冲传播的时间差,是激光测距系统的一个重要部分[2]。

光背景噪声或被测目标漫反射激光经APD转变为微弱电压脉冲,经过两级低噪声可变增益放大器AD603放大后,信号变为幅度较大的电压脉冲,由可编程逻辑器件( CPLD) 处理器在单位时间内收集脉冲个数,通过D/A转换电路驱动高压模块改变APD的偏压,偏压的增大/减小引起脉冲个数的减小/增大,这样组成稳定的闭环负反馈系统。激光测距接收电路原理框图如图1所示。

3 器件的选取

3. 1 可编程逻辑器件 MAX7000AE

由于测距机的计数功能、故障检测功能、激光电源控制功能、与上位机通讯功能均不能中断,采用可编程逻辑器件MAX7000AE[3]系列芯片,所有软件模块在一块芯片中完成,并且做到各模块间并行处理,可以提高电路设计灵活性和可靠性。

3. 2 硅雪崩光电二极管

光电探测器是将光信号转变为电信号的器件。在半导体光电探测器中,入射光子激发出的光生载流子在外加偏压下进入外电路后,形成可测量的光电流[4]。APD通过“雪崩 ”倍增,使信号电 流放大。美 国Perkinelmer公司生产的C30659如图2所示。APD增益与反向偏压关系如图3所示。

图 2 雪崩光电二极管

图 3 APD 增益与反向偏压关系

3. 3 低噪声增益可程控集成运算放大器

光在大气中的衰减率是10- 4,近距离和远距离被测目标的漫反射回波相差较大,以此需要增益可调放大器对激光漫反射进行放大。因此选取低噪声增益可程控集成运算放大器AD603,增益与控制电压成近似线性关系,增益在 - 11 ~ + 30 d B时的带宽 为90 MHz[5]。在能见度高、湿气小的白天,12 km目标的原始信号如图4所示。

由图5可见,背景噪声比较小,漫反射经过APD回波信号的幅度约8 m V。经过两级AD603的放大, 回波为1. 2 V的三角信号,再经过整形电路,回波整形成脉冲信号输入MAX7000AE处理器。12 km目标APD输出信号经过AD603放大后的信号如图5所示。

图 4 12 km 目标 APD 输出信号

图 5 12 km APD 回波经过 AD603 放大后的信号

3. 4 高压模块

高压模块为硅雪崩管提供偏置电源。激光测距机提供的电压是12 V,使用脉冲宽度调制( PWM) 开关变压器,将功率开关和控制电路集成在一起,小型、轻量的电感升压高压模块,将12 V直流电源转换为0 ~ 600 V可调高压,提供APD探测器所需的偏置电压。

3. 5 高压控制器

当MAX7000AE处理器收到激光器的主波时,高压控制器立即对高压控制器发出控制信号,使其将高压模块的电压下降约5% ,使得在激光漫反射回波到来时,接收电路无噪声。

4 软件设计

背景噪声或被 测目标漫 反射激光 经过APD、AD603和整形电路,成为脉冲信号输入到CPLD,CPLD通过统计单位时间里脉冲个数,来控制D/A转换器, 对光电探测器偏置电压闭环负反馈控制,使其维持在最佳测距的APD偏压约1. 05倍[6]。CPLD处理器软件中的接收电路噪声闭环负反馈流程如图6所示。

5 电磁干扰

解决好电磁干扰问题才能保证激光测距机接收电路可靠地工作,下面介绍几种对接收电路影响大的干扰源和避免这些干扰的措施。

5. 1 干扰源

( 1) 激光电源高频开关干扰。目前开关电源均采用高频逆变方式,工作频率约30 ~ 100 k Hz,对于脉冲动态激光电源来说,内部含储能逆变、预燃逆变、动态高压逆变3种电源,由于变压器、电感受材料影响,不可能工作在理想状态,存在漏磁现象,通过公用电网进行窜扰。( 2) 断电的火花干扰。继电器触点开关将产生火花放电成为噪声干扰源,触点的火花放电还能使触点损耗加剧,同时还将导致触点材料的蒸发和氧化。同时,激光测距机外部的电气设备也能产生干扰。

5. 2 抗干扰的措施

对EMI通常有[7]屏蔽和滤波两种措施。屏蔽是用来防止辐射干扰,其作用是在干扰RF信号到达被保护电路之前将其衰减,而滤波是用来防止传导干扰, 它具有双向功效,既能防止干扰进入也能防止漏磁。

( 1) 用金属机壳作电磁屏蔽。屏蔽使金属导体壳内的仪器或工作环境不受外部电场影响,也不对外部电场产生影响,APD输出信号特别弱小,容易受到外部电场干扰,因此对弱信号放大电路加屏蔽盒,如图7所示。

图 7 接收电路屏蔽盒

( 2) 信号线的具体安排。要使干扰信号电流局限在尽量小的范围内,具体接法要注意: 1) 强信号的地线与弱信号的地线要单独安排,分别使之与地网只有一点相连。2) 尽可能采用短而粗的地线或树枝型地线。对于树枝型地线同一地线回路不能跨接,防止互耦。3) 对于高频电路印制板,尽量采用大面积接地的电路安装工艺,减小地线阻抗,提高屏蔽效果; 可以采用双面印制板,一面金属层除元件孔腐蚀一圈外,其余基本保留,另一面设计布线。

( 3) 电网电路滤波器。对于可能经电源线发出或引入干扰的设备应加电源滤波器,这是一种被广泛采用的方法。经过大量的试验,本文确定日本村田公司的电源滤波器在电源滤波中有良好的效果。

( 4) 屏蔽线的接地。屏蔽线应有良好的接地。接收电路在激光测距机设备中是一个被动载体,屏蔽线的外皮是做静电屏蔽的金属导体。防止磁场穿过金属底板和屏蔽线外皮构成回路,通常应将屏蔽线尽量贴底板布线。

( 5) 对于不能消除的干扰,采取软件屏蔽的方式处理。对0 ~300 m内的目标由于后向散射,即激光照射到0 ~300 m内的空气上会有反射,产生虚警,出现假距离,对此在程序中对0 ~300 m内的目标进行屏蔽处理。

6 实验结果分析

选择能见度高的晴天,分别选择300 ~ 15 000 m的4个目标进行测距,将测距机放置于北京望京某楼顶上测距,表1为对不同距离目标分别测量10次所得到的数据,如表1所示。

从表1可以看出: ( 1) 1 523 m目标的测量值比参考值小,误差为±15 m。( 2) 其余3个目标,测量值较小,误差为±5 m,正负误差具有基本相等的频率。

对上述结果分析,1 500 m是接收电路第一级放大器AD603的充电电容放完电的时间点,这时放大倍数最大,经过两级放大器放大后的信号上升沿提前触发, 使测量距离减小。而设计模拟目标,即模拟测距的一个主波和一个回波,来测量各个距离的误差。调整接收电路的AD603放大倍数、第一级AD603的充放电电容值、单位时间内统计虚警个数和APD偏压下降百分比,对于不可消除的误差,进行软件修正。

7 结束语

激光测距机接收电路是激光、模拟和数字电路、电磁干扰学科的结合,通过分析和设计,最终研制成实用的产品,但在实际使用中还会出现不稳定、误测等问题,下一步将根据实际问题不断改进,设计出更完善的激光测距机接收电路。

摘要：采用硅雪崩管作为光电传感器,将光背景噪声或被测目标漫反射激光转变为微弱电压脉冲,经过两级低噪声可变增益放大器AD603放大后,信号变为幅度较大的电压脉冲,由可编程逻辑器件处理器在单位时间内收集脉冲个数,通过D/A转换电路驱动高压模块改变APD的偏压,最终设计出机载脉冲式激光测距机灵敏度高的闭环负反馈微弱激光接收电路。

脉冲测距 篇5

本文主要是从脉冲信号的特性作为突破点, 以EMD作为基础, 分析电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法, 并且根据实际的数据内容进行验证。

1受干扰脉冲信号的特性

ARM装置能够接收到的信号主要包括两种:第一种是电弧短路故障脉冲反射信号与人工短路造成的故障原因信号是一样的。如下图所示, 我们可以发现, 没有电话干扰的情况下, 脉冲信号只有在接头和发生故障的地方出现了比较窄的反射脉冲。, 在故障点的信号迅速地削减为零, 从图中的波形可以看出, 在这其中仅含有测距装置电子器件噪声, 并且幅值和均值几乎都在零左右徘徊, 如图1所示。

在实际的操作过程中, 低压脉冲的ARM接收信号是不会注入到电弧电压干扰信号的。在出现故障燃弧的时候, 由于电弧烧蚀, 电极以及放电通道的形状以及气体成分都在不断地发生变化, 并且由于测量距离的装置的电流在减小, 电弧的工作点无法确定, 导致的稳定性减弱, 波形发生变化。根据下图我们可以发现, 电弧电压已经与零点发生了偏离, 但是总体并没有太大的起伏, 并且信号一直存在, 如图2所示。

2受扰脉冲信号的EMD分析

利用受到干扰的脉冲信号进行经验模态分解 (EMD) 时, 首先要对边界展开延拓, 避免经验模态分解的过程中产生边界效应, 对过程和结果造成干扰。

我们可以假设一个变量s (t) 作为受扰脉冲信号, 获得n个IMF分量和1个残余分量。根据频域的不同, 可以将IMF的分量按照一定的顺序进行高频到低频的过滤。当脉冲信号的运作频率相对较高的时候, 是在低阶IMF分量上, 当脉冲信号的频率较低时, 则在高阶IMF分量和残余分量上, 并且没有产生混叠。从时间的角度来说, 每一个IMF分量都有一定的分解信号时间范围, 脉冲信号的持续时间不长, 因此低阶IMF分量时段短, 还会一直存在干扰, 因此需要放入高阶IMF分量和残余分量的时间范围内。

3受扰脉冲信号特定时段的均值特性

根据造成干扰的原因进行分析可以看出, 故障电弧的形状和状态都是随机且单向的, 因此这个过程是没有办法发生逆转的, 这样干扰也就存在了一定的不稳定性信号, 并且这种均值具有一定的趋向性。

设定受到干扰的脉冲信号前x阶IMF分量的和为一个数值, 根据受到干扰的脉冲信号的时间频率分布特性, 在一定的时间段内, 当最大序列值小于等于时间值时, 那么IMF分量的和则只会包括测距装置电子器件的噪声, 并且这个均值几乎就是零;当最大序列值大于时间值时, 则会因为受到干扰信号的影响, 造成均值偏离了零。

根据误差学原理, 利用标准差的数值代表均值偏离的程度, 设置均值为一个数值。根据标准差的检测原则, 在一定的时间段内, 受到干扰的脉冲信号前最大序列值的IMF分量和不受到干扰时, 需要满足的均值关系为:均值不大于三倍的标准差;当受到干扰的脉冲信号前最大序列值的IMF分量和受到干扰时, 则满足均值大于三倍的标准差。根据这些内容提取去ARM脉冲信号。

4脉冲信号的提取方法

根据以上的分析我们可以发现, 可以这样进行脉冲信号的提取:第一步, 对受到干扰的脉冲信号进行经验模态分析, 得出n个IMF分量和残余分量;第二步, 求出受到干扰的脉冲信号前m阶的IMF分量和以及在运作时间段内德均值;第三步, 求出装置电子器件噪声均值的标准差;第四步, 根据三倍标准差的原则对第二步中的均值进行检验, 得到一个最大的序列值;第五步, 重构前最大序列值, 作为IMF分量, 将可以得到已经去除干扰的ARM脉冲信号。

5结语

ARM脉冲信号受到干扰最主要的原因就是由于电缆故障点电弧电压的干扰。EMD和受干扰的脉冲信号在一些特定时间段的均值特性, 分离脉冲信号以及干扰因素, 然后再利用IMF分量的重新建构完成对于脉冲信号的提取任务。因为去除干扰信号只能对低频干扰的部分起到作用, 因此无法达到想要完成的目标。本文所研究的方法利用EMD作为基础研究电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法, 利用数据驱动, 操作简单, 算法容易, 自我适应的性能优良, 因此对于电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取的实际操作更强。

摘要：电弧电压的故障会影响电弧反射电缆故障测距脉冲信号, 导致反射脉冲的识别度不高, 无法对故障进行定位。通过对造成干扰的原因以及受扰脉冲信号的特性进行分析, 利用EMD分析信号的分布规律。根据脉冲信号的特性将对其进行分离, 从而得到电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法。这样提取的方法相对于其他方法而言, 只需要数据驱动, 适应性强。本文主要讨论的是基于EMD的电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法。

关键词：经验模态分解,电弧反射,电缆故障,脉冲信号提取

参考文献

[1]李雪云, 刘青.经验模态分解奇异性检测的配电网混合线路测距方法[J].华北电力技术, 2014 (08) :23-27.