實現(xiàn)技術(shù)手段

數(shù)字濾波器有多種方式可以實現(xiàn)信號的處理，我們介紹在實際中使用的兩種，一種是我們集成電路的方式將集成電路的各種元 器件組成一個專用的設(shè)備，這種設(shè)備稱之為數(shù)字信號處理機，類似于arm架構(gòu)或者單片機架構(gòu)的數(shù)字處理機就是我們常用的一種，這種方式對于成套批量的需求商用價值比較高，因為造價成本比較低，受到了市場的歡迎；另一種就是使用我們平常使用的x86/x64的商用或者工控計算機進(jìn)行模擬，這個完全是使用應(yīng)用軟件進(jìn)行的，這種方式也在實驗室或者大型的數(shù)字濾波項目中使用，這種方式成本較高，不適宜與大批量的生產(chǎn)與配套。但是在實驗室是的一種模擬方式，在高階模擬和運算中有非常大的優(yōu)勢。

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數(shù)字濾波器的對比

數(shù)字濾波器現(xiàn)在主要有兩種，一種是IIR，我們稱之為無限的沖激響應(yīng)濾波器，另外一種是FIR，這種濾波器是與IIR相對應(yīng)的，這個是有限的沖激響應(yīng)濾波器。兩個系統(tǒng)都是有各自的特點的，F(xiàn)IR的濾波器是沒有閉環(huán)的反饋的環(huán)路信號，它的結(jié)構(gòu)比較簡單，可以實現(xiàn)比較嚴(yán)格的線性方程的相位的計算，一般情況下相位的要求不嚴(yán)格一 般不會使用這個濾波器，相反的話，會采用這種濾波器。當(dāng)然在很多的場景下面，我們要對信號進(jìn)行一些實時的處理，當(dāng)現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多的情況下，我們對硬件的性能要求就越來越高，市面上很多的單片機已經(jīng)無法滿足我們實際的功能需求，一般的8位的16位的乃至32位的單片機以及ARM芯片已經(jīng)不能在對算法進(jìn)行支撐，由于專門為數(shù)字處理設(shè)計的DSP控制器的出現(xiàn)，提高了我們?yōu)V波器的效率，DSP很多情況下可以使用多組總線的方式，并行處理多組實時的數(shù)據(jù)，獨立的一些算法器充分的使用大大提高了我們?yōu)V波器的效率。對于硬件上的短板完全可以由DSP的芯片進(jìn)行彌補，做到對數(shù)字信號的實時處理與計算。DSP與普通的微處理器相比有很大的數(shù)字信號的處理優(yōu)勢，他是單片機以及ARM的繼承，為信號處理做了一些局部的開發(fā)和改進(jìn)，大大的增強了數(shù)字處理的能力，它有特定的數(shù)據(jù)流程格式、有特定的算法器，有特殊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為解決復(fù)雜的數(shù)字信號的處理提供了很多優(yōu)越的條件和基礎(chǔ)，通過對DSP的編程可以實現(xiàn)IIR濾波器。 FIR濾波器實際上有一定的缺陷，這類系統(tǒng)只有零點，它不會跟IIR系統(tǒng)的那樣容易獲取比較好衰減的特性，但是也有更加明顯的優(yōu)勢。他是通過非硬件電路實現(xiàn)的，相比硬件電路實現(xiàn)濾波器主要優(yōu)點有很多，例如，效率很高、有極點、有反饋等。

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有源濾波器

有源濾波器主要作用不僅能動態(tài)并抑制諧波，而且可以補償電網(wǎng)中較低的無功分量。它能夠?qū)Ψ岛皖l率都波動的高次諧波分量進(jìn)行補償，以及對變化的系統(tǒng)無功分量進(jìn)行動態(tài)補償，克服了傳統(tǒng)型式諧波治理方案和無功補償?shù)娜秉c，達(dá)到了動態(tài)跟蹤補償?shù)男Ч?。APF的基本原理是檢測當(dāng)前系統(tǒng)的電壓和電流信號，通過指令電流運算電路的運算，產(chǎn)生補償電流信號，并將其指令由補償電流發(fā)生電路按諧波信號放大，從而得到補償電流，再與系統(tǒng)中的高次諧波分量及無功等電流抵消，實現(xiàn)系統(tǒng)波形的正弦化，濾除電網(wǎng)諧波，提高電能質(zhì)量。有源濾波器和無源濾波器的區(qū)別，在于需要電源供電，且既補諧波又補無功。指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路是有源濾波器的兩個重要組成部分。指令電流運算電路的作用是檢測出系統(tǒng)所需補償?shù)闹C波分量和無功分量等。補償電流發(fā)生電路的作用是按照上述檢測到的諧波分量和無功分量，發(fā)出補償電流指令，產(chǎn)生能夠抵消的補償電流，它主要由三部分構(gòu)成 ：電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。

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