Publication:
Hardware implementation of time frequency tools for power quality applications
Hardware implementation of time frequency tools for power quality applications
Authors
Rivera-Lebrón, Iván J.
Embargoed Until
Advisor
Rodríguez, Domingo
College
College of Engineering
Department
Department of Electrical and Computer Engineering
Degree Level
M.S.
Publisher
Date
2007
Abstract
This work deals with the analysis, design, and implementation of efficient algorithms for time-frequency signal analysis. We propose the design and development of an integrated hardware system for the automated processing of sensor-based signal data information generated in industrial and residential applications. A computational framework for power quality signal analysis has been developed and a hardware system has been designed. The proposed system is divided in various modules or stages. The first module is named Front End Computing stage (FEC) which contains a Signal Conditioning System (SCS) an Analog to Digital Converter (A/D) and Digital Signal Processor (DSP). A second module named Back end Computing (BEC) is composed by an embedded computer and a user interface. The system implements Time-Frequency algorithms like the Cyclic Short Time Fourier Transform (CSTFT) and the Cyclic Ambiguity Function (CAF). A third order dynamical system for harmonic analysis is also presented. This dynamical system is an Enhanced Phase Locked Loop (EPLL) which estimates a desired fundamental/harmonic component, tracking its amplitude, frequency and phase parameters.
Este trabajo presenta el análisis, diseño e implementación de algoritmos eficientes para el análisis de señales tiempo-frecuencia. Nosotros proponemos el diseño y desarrollo de un sistema hardware para el procesamiento automatizado de información generada en aplicaciones residenciales e industriales. Un marco computacional para el análisis de señales de calidad de potencia ha sido desarrollado e implementado. El sistema propuesto esta dividido en varios módulos o etapas. El primer modulo es el “Front End Computing” (FEC) el cual contiene un sistema de acondicionamiento de las señales (SCS) un convertidor de análogo a digital (A/D) y un procesador digital de señales. El Segundo modulo es el “Back End Computing” (BEC) el cual esta compuesto por un computador y una interfaz para el usuario. El sistema implementa algoritmos de análisis de tiempo-frecuencia tales como la trasformada de Fourier de tiempo corto cíclico y la función de ambigüedad cíclica. Un sistema dinámico de tercer orden es también implementado. Este sistema dinámico tiene la capacidad de mantener un buen seguimiento de las características de frecuencia fase y amplitud de la señal en estudio.
Este trabajo presenta el análisis, diseño e implementación de algoritmos eficientes para el análisis de señales tiempo-frecuencia. Nosotros proponemos el diseño y desarrollo de un sistema hardware para el procesamiento automatizado de información generada en aplicaciones residenciales e industriales. Un marco computacional para el análisis de señales de calidad de potencia ha sido desarrollado e implementado. El sistema propuesto esta dividido en varios módulos o etapas. El primer modulo es el “Front End Computing” (FEC) el cual contiene un sistema de acondicionamiento de las señales (SCS) un convertidor de análogo a digital (A/D) y un procesador digital de señales. El Segundo modulo es el “Back End Computing” (BEC) el cual esta compuesto por un computador y una interfaz para el usuario. El sistema implementa algoritmos de análisis de tiempo-frecuencia tales como la trasformada de Fourier de tiempo corto cíclico y la función de ambigüedad cíclica. Un sistema dinámico de tercer orden es también implementado. Este sistema dinámico tiene la capacidad de mantener un buen seguimiento de las características de frecuencia fase y amplitud de la señal en estudio.
Keywords
Usage Rights
Persistent URL
Cite
Rivera-Lebrón, I. J. (2007). Hardware implementation of time frequency tools for power quality applications [Thesis]. Retrieved from https://hdl.handle.net/20.500.11801/2371