電氣二次回路信號(hào)分析及處理

前言

第1章 電氣二次回路概述

第2章 變壓器二次回路信號(hào)

第3章 斷路器操作機(jī)構(gòu)二次回路信號(hào)

第4章 隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制回路信號(hào)

第5章 母線接地及保護(hù)二次回路信號(hào)

第6章 電壓互感器二次回路信號(hào)

第7章 電力電容器二次回路信號(hào)

第8章中央信號(hào)

第9章 直流系統(tǒng)二次回路信號(hào)

第10章 10kV線路保護(hù)及重合閘二次回路信號(hào)

第11章 220kV輸電線路保護(hù)裝置二次回路信號(hào)

第12章 220kV輸電線路綜合重合閘裝置二次回路信號(hào)

第13章 按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置二次回路信號(hào)

附錄 各章節(jié)設(shè)備名稱(chēng)及代號(hào)一覽表

……

《電氣二次回路信號(hào)分析及處理》構(gòu)思新穎、內(nèi)容簡(jiǎn)明，包括：電氣二次回路概述，變壓器二次回路信號(hào)，斷路器操作機(jī)構(gòu)二次回路信號(hào)，隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制回路信號(hào)，母線接地及保護(hù)二次回路信號(hào)，電壓互感器二次回路信號(hào)，電力電容器二次回路信號(hào)，中央信號(hào)，直流系統(tǒng)二次回路信號(hào)，10kV線路保護(hù)及重合閘二次回路信號(hào)，220kV輸電線路保護(hù)裝置二次回路信號(hào)，220kV輸電線路綜合重合閘裝置二次回路信號(hào)及按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置二次回路信號(hào)等。

《電氣二次回路信號(hào)分析及處理》可供發(fā)電廠、變電站運(yùn)行值班人員、技術(shù)管理人員及新人廠學(xué)員參考閱讀。

電氣二次回路是電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，是發(fā)電廠和變電站不可缺少的重要組成部分?！峨姎舛位芈沸盘?hào)分析及處理》從實(shí)際出發(fā)，為運(yùn)行值班人員正確判斷電氣二次回路異常和處理事故提供了技術(shù)指導(dǎo)。

音頻是多媒體中的一種重要媒體。我們能夠聽(tīng)見(jiàn)的音頻信號(hào)的頻率范圍大約是20Hz-20kHz，其中語(yǔ)音大約分布在200Hz-3kHz之內(nèi)，而音樂(lè)和其他自然聲響是全范圍分布的。聲音經(jīng)過(guò)模擬設(shè)備記錄或再生，成為模擬音頻，再經(jīng)數(shù)字化成為數(shù)字音頻。這里所說(shuō)的音頻分析就是以數(shù)字音頻信號(hào)為分析對(duì)象，以數(shù)字信號(hào)處理為分析手段，提取信號(hào)在時(shí)域、頻域內(nèi)一系列特性的過(guò)程。

各種特定頻率范圍的音頻分析有各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，對(duì)于200－3000Hz之間的語(yǔ)音信號(hào)的分析主要應(yīng)用于語(yǔ)音識(shí)別，其用途是確定語(yǔ)音內(nèi)容或判斷說(shuō)話者的身份；而對(duì)于20－20000Hz之間的全范圍的語(yǔ)音信號(hào)分析則可以用來(lái)衡量各類(lèi)音頻設(shè)備的性能。所謂音頻設(shè)備就是將實(shí)際的聲音拾取到將聲音播放出來(lái)的全部過(guò)程中需要用到的各類(lèi)電子設(shè)備，例如話筒、功率放大器、揚(yáng)聲器等，衡量音頻設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率響應(yīng)特性、諧波失真、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍等。

第1章 緒論 1

1.1 信息、信號(hào)、信號(hào)處理技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 1

1.2 機(jī)電工程中的信號(hào)處理技術(shù) 3

1.3 工程測(cè)試、控制系統(tǒng)與信號(hào)處理 3

1.4 本書(shū)宗旨及內(nèi)容安排 5

1.5 習(xí)題 6

第2章 信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念 7

2.1 系統(tǒng)分析與信號(hào) 7

2.2 信號(hào)的分類(lèi) 8

2.2.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào) 8

2.2.2 周期信號(hào)和非周期信號(hào) 9

2.2.3 能量有限信號(hào)和能量無(wú)限信號(hào) 10

2.3 典型信號(hào) 10

2.3.1 典型連續(xù)非奇異信號(hào) 10

2.3.2 典型奇異信號(hào) 14

2.3.3 典型離散信號(hào) 16

2.4 信號(hào)的運(yùn)算 19

2.4.1 信號(hào)的移位、反褶與尺度變化 19

2.4.2 信號(hào)相加和相乘 20

2.4.3 信號(hào)的周期延拓 20

2.4.4 信號(hào)的抽樣 21

2.5 信號(hào)的分解 22

2.5.1 直流分量與交流分量 23

2.5.2 偶分量與奇分量 23

2.5.3 實(shí)部分量與虛部分量 23

2.6 系統(tǒng)的分類(lèi) 23

2.6.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 23

2.6.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng) 25

2.6.3 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與即時(shí)系統(tǒng) 26

2.6.4 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng) 26

2.6.5 時(shí)不變系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng) 27

2.6.6 因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng) 27

2.7 習(xí)題 28

第3章 確定性信號(hào)的分析 31

3.1 周期信號(hào)的分析 31

3.1.1 定義 31

3.1.2 工程上常用的周期信號(hào) 31

3.1.3 周期信號(hào)的時(shí)域分析 32

3.1.4 周期信號(hào)的頻域分析 36

3.1.5 周期信號(hào)的有限項(xiàng)傅里葉級(jí)數(shù) 43

3.1.6 信號(hào)的重構(gòu)和吉伯斯現(xiàn)象 45

3.2 非周期信號(hào)的分析——傅里葉變換(Fourier Translation) 46

3.2.1 傅里葉變換 46

3.2.2 頻譜密度函數(shù)F(ω) 48

3.2.3 傅里葉變換存在的條件 48

3.2.4 典型非周期信號(hào)的頻譜 49

3.2.5 傅里葉變換的性質(zhì) 52

3.2.6 周期信號(hào)的傅里葉變換 56

3.3 能量譜 59

3.4 卷積 61

3.4.1 卷積及其物理意義 61

3.4.2 卷積定理 65

3.5 脈沖抽樣信號(hào)的傅里葉變換 68

3.5.1 時(shí)域抽樣 68

3.5.2 頻域抽樣 71

3.6 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 72

3.7 習(xí)題 73

第4章 隨機(jī)信號(hào)分析 77

4.1 隨機(jī)信號(hào)及其分析方法 77

4.1.1 隨機(jī)信號(hào)與隨機(jī)過(guò)程 77

4.1.2 隨機(jī)過(guò)程及其描述 78

4.1.3 隨機(jī)過(guò)程的研究方法 81

4.2 隨機(jī)過(guò)程的概率分布 82

4.2.1 隨機(jī)過(guò)程X(t)的一維概率分布 82

4.2.2 隨機(jī)過(guò)程X(t)的二維(聯(lián)合)概率分布 82

4.2.3 隨機(jī)過(guò)程X(t)的n維(聯(lián)合)分布函數(shù) 83

4.3 隨機(jī)過(guò)程的數(shù)字特征 83

4.3.1 隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望和方差 83

4.3.2 隨機(jī)過(guò)程的協(xié)方差函數(shù)和相關(guān)函數(shù) 85

4.3.3 兩個(gè)隨機(jī)過(guò)程的數(shù)字特征 86

4.4 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程 87

4.4.1 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的定義 87

4.4.2 平穩(wěn)過(guò)程的數(shù)字特征 87

4.4.3 各態(tài)歷經(jīng)(遍歷）過(guò)程 89

4.5 平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng) 92

4.5.1 平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)通過(guò)線性連續(xù)系統(tǒng) 93

4.5.2 白噪聲通過(guò)線性系統(tǒng) 99

4.5.3 隨機(jī)序列通過(guò)線性系統(tǒng) 100

4.6 平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)分析以及MATLAB實(shí)現(xiàn) 101

4.6.1 隨機(jī)信號(hào)的數(shù)字特征及MATLAB實(shí)現(xiàn) 101

4.6.2 隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域分析——相關(guān)函數(shù)和協(xié)方差 104

4.6.3 隨機(jī)信號(hào)的頻域分析——功率譜估計(jì) 108

4.7 系統(tǒng)傳遞函數(shù)估計(jì) 121

4.8 相干函數(shù) 124

4.9 運(yùn)用功率譜分析提取微弱信號(hào)實(shí)驗(yàn) 126

4.10 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 138

4.11 習(xí)題 138

第5章 模擬信號(hào)的數(shù)字化 141

5.1 模擬信號(hào)的數(shù)字化過(guò)程 142

5.2 采樣定理 145

5.2.1 頻混現(xiàn)象 145

5.2.2 采樣頻率 146

5.2.3 信號(hào)復(fù)原 146

5.3 信號(hào)的預(yù)處理 148

5.3.1 信號(hào)編排（野點(diǎn)剔除） 148

5.3.2 信號(hào)檢驗(yàn) 149

5.3.3 信號(hào)準(zhǔn)備 150

5.4 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 154

5.5 習(xí)題 154

第6章 離散時(shí)間信號(hào)的分析 155

6.1 離散時(shí)間信號(hào)的z域分析 155

6.1.1 z變換的定義 155

6.1.2 z變換的收斂域 155

6.1.3 常用序列及其z變換 156

6.1.4 z變換的性質(zhì) 158

6.2 離散傅里葉變換 158

6.2.1 離散時(shí)間信號(hào)的z變換與傅里葉變換的關(guān)系 159

6.2.2 離散傅里葉變換的定義 160

6.2.3 離散傅里葉變換的性質(zhì) 161

6.3 快速傅里葉變換（FFT） 162

6.3.1 快速傅里葉變換算法 162

6.3.2 利用快速傅里葉變換（FFT）進(jìn)行譜分析 164

6.3.3 利用FFT計(jì)算線性卷積——快速卷積 166

6.4 窗函數(shù) 168

6.4.1 引入窗函數(shù)的必然性 168

6.4.2 常用窗函數(shù)的特點(diǎn) 170

6.4.3 窗函數(shù)的選擇 175

6.5 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 175

6.6 習(xí)題 176

第7章 數(shù)字濾波器 177

7.1 數(shù)字濾波器的基本概念 177

7.1.1 濾波器基本原理 177

7.1.2 濾波器的分類(lèi) 178

7.1.3 濾波器的技術(shù)要求 178

7.2 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 179

7.2.1 IIR濾波器 179

7.2.2 FIR濾波器 186

7.3 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 189

7.4 習(xí)題 189

第8章 信號(hào)分析與處理技術(shù)的工程應(yīng)用 190

8.1 測(cè)試信號(hào)幅值域分析及工程應(yīng)用 190

8.1.1 信號(hào)幅值的統(tǒng)計(jì)特征參數(shù) 190

8.1.2 測(cè)試信號(hào)幅值域分析的工程應(yīng)用實(shí)例分析 194

8.2 測(cè)試信號(hào)相關(guān)分析及工程應(yīng)用 205

8.2.1 工程測(cè)試信號(hào)相關(guān)分析的重要性 205

8.2.2 相關(guān)函數(shù)的物理意義 206

8.2.3 相關(guān)函數(shù)的性質(zhì) 208

8.2.4 測(cè)試信號(hào)相關(guān)分析的工程應(yīng)用 210

8.3 測(cè)試信號(hào)頻譜分析及工程應(yīng)用 217

8.3.1 自譜密度函數(shù)的導(dǎo)出和定義 218

8.3.2 雙邊和單邊自功率譜密度函數(shù) 218

8.3.3 自功率譜密度函數(shù)的物理意義 219

8.3.4 自功率譜密度函數(shù)的性質(zhì) 219

8.3.5 頻譜分析的幾種常用描述方法 221

8.3.6 測(cè)試信號(hào)頻域分析的工程應(yīng)用 222

8.4 要點(diǎn)和復(fù)習(xí)題 227

8.5 習(xí)題 227

參考文獻(xiàn) 229 2100433B