全光纤电流互感器谐波相除算法的fpga实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，信号处理系统工作时，以FPGA为核心的控制总线启动ADC的转换，ADC转换后的数据以补码的形式传送给FPGA，FPGA读取转换结果到输入缓存器里，缓存器再将两路数据送至两个数据类型转换器,转换得到的浮点数进入除法器，除法器得到的结果与比例补偿因子进入乘法器相乘，乘法器输出的结果是旋光角的正切值，地址选择器利用非线性查表技术计算出旋光角的值，对ROM进行寻址，片选信号CS选择对哪一个ROM寻址，将数据送至正确的通道进行传输，数据选择器根据查找表标志位和正负标志位的状态对数据通道的选择和实现正数到负数补码的转换，FPGA将数据选择器的输出送至下一处理单元。
【专利说明】全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及集成电路【技术领域】，具体涉及一种全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电力系统的认定电压等级和传输容量的大幅度提高，传统的电磁式互感器存在着一系列的不足，难以满足电力系统发展的需要，全光纤电流互感器以其自身的优势，取代了传统的电磁式电流互感器在电力系统中的位置。专利号为201020675246.6，名称为“高精度全光纤电流互感器”本发明公开了一种高精度全光纤电流互感器，包括光路系统和信号调制解调单元，所述光路系统包括光源、所述光源依次连接有消偏器、环形器、起偏器、相位调制器、光纤延迟线、λ/4波片、传感光纤、光纤反射镜，还包括与信号调制解调单元相连的光探测器。本发明通过信号调制解调单元和相位调制器实现了对光纤电流互感器的相位闭环控制，大大提高了系统的信噪比和抗干扰能力；采用全光纤结构和闭环检测控制回路，提高了系统的可靠性；通过采用超低双折射率、高菲尔德常数旋转光纤做传感光纤，降低了光路传输过程中偏振光的偏转误差。可广泛应用于电力检测领域。
[0003]数字信号处理具有快速性、稳定性、可重复性、集成方便和精度高等优点，在许多领域中已经逐步代替了传统的模拟信号处理。在全光纤电流互感器信号处理系统的接收处理端，核心问题是要有效快速的实现谐波相除算法，并保证系统的高精度。
【发明内容】
[0004]针对以上问题本发明提供了一种在全光纤电流互感器信号处理系统的接收处理端实现谐波相除算法的FPGA方法。
[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，信号处理系统工作时，以FPGA为核心的控制总线启动ADC的转换，ADC转换后的数据以补码的形式传送给FPGA，FPGA读取转换结果到输入缓存器里，缓存器再将两路数据送至两个数据类型转换器(Integer to Float Convertor),转换得到的浮点数进入除法器(Divider )，除法器得到的结果与比例补偿因子进入乘法器相乘(Multiplier)，乘法器输出的结果是旋光角的正切值，地址选择器利用非线性查表技术计算出旋光角的值，对ROM进行寻址，片选信号CS选择对哪一个ROM寻址，将数据送至正确的通道进行传输，数据选择器根据查找表标志位和正负标志位的状态对数据通道的选择和实现正数到负数补码的转换，FPGA将数据选择器的输出送至下一处理单元。
[0006]所述的比例补偿因子为k，
【权利要求】
1.全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，其特征在于:信号处理系统工作时，以FPGA为核心的控制总线启动ADC的转换，ADC转换后的数据以补码的形式传送给FPGA，FPGA读取转换结果到输入缓存器里，缓存器再将两路数据送至两个数据类型转换器，转换得到的浮点数进入除法器，除法器得到的结果与比例补偿因子进入乘法器相乘，乘法器输出的结果是旋光角的正切值，地址选择器利用非线性查表技术计算出旋光角的值，对ROM进行寻址，片选信号CS选择对哪一个ROM寻址，将数据送至正确的通道进行传输，数据选择器根据查找表标志位和正负标志位的状态对数据通道的选择和实现正数到负数补码的转换，FPGA将数据选择器的输出送至下一处理单元。
2.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，其特征在于:所述的比例补偿因子为
3.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，其特征在于:所述的数据类型转换器包括两种转换:整型数转换为浮点数时，首先将ADC采集的数据按照浮点数的格式要求规格化，然后确定符号位、阶码和尾数部分，最后对尾数部分进行舍入处理；浮点数转换为整型数是上述过程的逆过程；在FPGA内部进行的都是整型数转换为浮点数的运算。
4.根据权利要求1所述的全光纤电流互感器谐波相除算法的FPGA实现方法，其特征在于:所述的非线性查表技术是基于反正切函数的曲线斜率变化特性提出的，根据旋光角的正切值的大小和分段的区间计算出旋光角的值。
【文档编号】G01R15/24GK103675392SQ201310560798
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】朱俊 申请人:江苏骏龙电力科技股份有限公司