Статья

Название статьи ПРИМЕНЕНИЕ РЕКУРСИВНЫХ КИХ-ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Автор И.М. Бородянский, И.И. Турулин
Рубрика РАЗДЕЛ III. АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ
Месяц, год 10, 2016
Индекс УДК 681.325:621.317.743
DOI 10.18522/2311-3103-2016-10-99110
Аннотация Рассмотрены вопросы подавления помех при автоматической оценке сопротивления изоляции бортовой сети электропитания непосредственно в процессе её работы. Формулируется задача исследования. Рассмотрены возможные методики измерения сопротивления изоляции и производится выбор лучшего с учетом специфики работы. Анализируются способы подавления помех. Исследованы алгоритмы цифровой фильтрации, а также автоматической адаптации фильтра к помехам с целью оптимизации отношения сигнал/помеха, предложены варианты реализации. Анализируются различные структуры фильтров, отличающиеся малой вычислительной сложностью, что важно при реализации системы на микроконтроллерах. Рассмотрены структуры рекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой в виде прямоугольной, треугольной и трапецеидальной функций. Рассчитаны различные характеристики таких фильтров, в том числе импульсные, амплитудно-частотные, а также коэффициенты подавления помех. Приводится структурные схемы каскадных и параллельных комбинаций таких фильтров с оптимальным соотношением длин импульсных характеристик с целью подавления боковых макси-мумов их амплитудно-частотных характеристик. Разработана структурная схема устройства измерения сопротивления изоляции бортовой сети электропитания, поясняется логика его работы. Устройство состоит из резистивного делителя, переключателя измерительного входа, блока измерения, вычислителя результатов измерения, цифровых фильтров, дециматоров, коммутатора измерительных конденсаторов, блока памяти, блока управления памятью, блока сравнения и анализа, блока поправочных коэффициентов, формирователя результата фильтрации, блока выделения максимума, ключей, разрядных резисторов, измерительных конденсаторов, блока управления, блока формирования отсчетов, блока вычислений результата измерений. Приведены выводы, основанные на теоретических и экспериментальных результатах данной работы.

Скачать в PDF

Ключевые слова Автоматическое измерение сопротивления изоляции; рекурсивный КИХ-фильтр; аналоговая фильтрация; цифровая фильтрация; фидер питания; измерение; сопротивление; изоляция; фильтрация; помеха.
Библиографический список 1. Патент Российской Федерации № 2026561 от 01.09.1995. Устройство для измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока / Банщиков В.И., Наумов В.А.
2. Патент Российской Федерации № 1737364. Способ определения места снижения сопротивления изоляции в электрической цепи постоянного тока / А.В. Седов, В.И. Лачин, А.К. Малина, Иванов Е.А., Бюл. изобрет. 1992. № 20.
3. Патент Российской Федерации № 2200329. Способ измерения электрического сопротивления изоляции / Бородянский И.М., Бородянский М.Е., Бюл. № 7 от 10.03.2003.
4. Бородянский И.М., Турулин И.И., Бородянский Ю.М. Измерение сопротивления изоляции электрических цепей. Способы и устройства для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, находящихся под напряжением: монография. – Saarbrucken, Germany: Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2012. – 171 с.
5. Rabiner L. R., Gold B. Theory and application of digital signal processing. – Prentice-hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. 1975. – 848 p.
6. Lam H. Y.-F. Analog and digital filters: design and realization. – Englewood Cliffs, New Jersey, 1979. – 592 p.
7. Introduction to digital filtering / Edited by R.E. Bogner and A. G. Constantinides. – A Wiley – Interscience Publication John Wiley and Sons London – New York – Sydney – Toronto, 1975. – 216 p.
8. Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. – Л.: Энергоатомиздат. 1990. – 192 с.
9. Харкевич А.А. Борьба с помехами. – М.: Наука, 1965. – 275 с.
10. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.
11. Charoensak C., Abeysekera S.S. FPGA Implementation of Kalman Low-pass filter for applica-tions in sigma–delta (–) demodulation // IEEE Workshop on Signal Processing Systems–SiPS ‘03, Seoul, Korea, August 2003. – P. 219-223.
12. Abeysekera S.S. Recursive Laguerre and Kalman filters as efficient full-rate sigma-delta (-) demodulators // Signal Processing. – 2007. – P. 417-431.
13. Kang H. W., Cho Y. S., Youn D. H. Adaptive precompensation of Wiener systems // IEEE Trans. on Signal Processing. – 1998. – Vol. 46, No. 10.
14. Турулин И.И. Метод ограничения импульсной характеристики цифрового рекурсивного фильтра с помощью компенсирующих прямых связей // Радиотехника. – 2000. – № 11.
– С. 36-39.
15. Турулин И.И. Проектирование цифровых рекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой на интеграторах // Известия вузов. Электроника. –1998. – № 6. – С. 73-77.
16. Турулин И.И., Олейникова Т.В. Весовая обработка сигналов с помощью рекурсивных фильтров с конечной импульсной характеристикой // Известия ТРТУ. – 1998. – № 3 (9). – С. 143-144.
17. Турулин И.И., Ткаченко М.Г. Быстроперестраиваемые цифровые фильтры: монография. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. – 104 с.
18. Mukumoto K., Wada T. Realization of Root Raised Cosine Roll-Off Filters Using a Recursive FIR Filter Structure // IEEE transactions on communications. – 2014. – Vol. 62, No. 7.
– P. 2456-2464.
19. Chu S., Burrus S. Efficient recursive realizations of FIR filters. Part I: The filter structures, Circuits Syst. Signal Process. – 1984. – Vol. 3, No. 1. – P. 21-57.
20. Lehto R., Tauren T., Vainio O. Recursive FIR filter structures on FPGA // Microprocess. Mi-crosyst. – Oct. 2011. – Vol. 35, No. 7. – P. 595-602.
21. Vainio O. Saramaki T. Piecewise-polynomial approximation for raised-cosine filters // in Proc. 5th NORSIG. – Oct. 2002. – P. 1-4.
22. Zhang X., Iwakura H. Design of IIR Nyquist filters with zero intersymbol interference // IEEE Trans. – Aug. 1996. – Vol. E79–A, No. 8. – P. 1139-1144.
23. Артемьев В.В., Бугров В.Н. Синтез цифровых рекурсивных фильтров с линейной фазой // Компоненты и технологии. – 2013. – № 7. – С. 132-134.

Comments are closed.