【正文】 在這近半年的時(shí)間里，她對(duì)我進(jìn)行了悉心的指導(dǎo)和教育，使我能夠不斷地學(xué)習(xí)提高，而且這些課題的研究成果也成為了本論文的主要素材。在濾波器組理論中，基于初等矩陣的子帶編碼方法具有典型的梯形結(jié)構(gòu)形式。雙通道正交鏡像濾波器組在信號(hào)處理中有著普遍的應(yīng)用。電力系統(tǒng)畸變、故障信號(hào)需要檢測(cè) 、分析、存儲(chǔ)以及通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸，然而，卻存在著數(shù)據(jù)規(guī)模過大的問題，因此，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的研究是必要的，而且是迫切的。結(jié)果表明數(shù)據(jù)壓縮是可行的，對(duì)于大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或傳輸，有效的壓縮并重構(gòu)是相當(dāng)有意義的。 (8)在 N1，??二，一尺度上循環(huán)執(zhí)行 (6)(7)，最終獲得原壓縮數(shù)據(jù)的重構(gòu)版本。 (4)按照篩選閡值確定作視 0 化處理的小波變換系數(shù)和要作保留處理的小波變換系數(shù)。這些小波具有正交性、在時(shí)間上緊支和連續(xù)的特點(diǎn) [5]。由于在壓縮過程中大約 90%的小波變換示數(shù)被拋棄，所以重構(gòu)所得的數(shù)據(jù)信號(hào)與原始數(shù)據(jù)信號(hào)相比較不可避免地存在信息損失。小波變換是信號(hào)由時(shí)域到時(shí)間一尺度域的變換。為了檢測(cè)到寬頻帶范圍的信號(hào)畸變現(xiàn)象，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置一般采用了高頻采祥率。后來等價(jià)于離散小波變換的一種特殊構(gòu)造即遞推分解低頻帶的方法得到了普遍應(yīng)用，主要由于以下幾個(gè)因素： (1)密切相關(guān)于塔式編碼 (2)能量大部分集中于低頻部分 17 (3)計(jì)算上有效簡(jiǎn)潔 在小尺度上，有意義的小波變換系數(shù)在不連續(xù)處是高度局域化 的，因此，一個(gè)給定了定位的邊緣在相應(yīng)的定位子帶上大體呈現(xiàn)出邊緣性質(zhì)，全部尺度上均有這個(gè)性質(zhì)。 尋求范數(shù)等價(jià)的關(guān)鍵在于離散范數(shù)必須是“簡(jiǎn)單的”和“自然的”。 16 小波變換最初是用解析方法來特征化函數(shù)類 { : | | }pff??? ，例如通過該函數(shù)類正交膨脹下的系數(shù)的性質(zhì) [16]。 KarhunenLo?ve 變換矩陣定義為 RX單位范數(shù)特征向量按照特征值遞減的排序，即 [16]： 0 1 1, ( , , )X KL KL NR T T diag ? ? ? ?? ? ? ? ? 31其中： 0,ij ij??? ? ? (簡(jiǎn)化起見，假設(shè)λ i 0)。 變換編碼在數(shù)據(jù)壓縮中有著重要地位。同時(shí)，計(jì)算諧波分析的發(fā)展也為理論諧波分析構(gòu)造的幾何類推提供了具體的計(jì)算算法?？焖傩〔ㄗ儞Q最初是在應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)完全與數(shù)據(jù)壓縮無關(guān)的應(yīng)用要求而發(fā)展的，后來才在數(shù)據(jù)壓縮中得到提倡應(yīng)用。 (5)應(yīng)用數(shù)學(xué)上的小波分析多分辨理論與信號(hào)處理中的濾波 器組有著天然的聯(lián)系。合成過程中先對(duì)倆個(gè)輸入序列作增采樣，再分別通過低通和高通濾波器，相加可得一個(gè)原輸入序列的新版本。 若尺度函數(shù)是一組正交基，則 ( ), ( )jjc k d k 可分別表示為 ,( ) ( ), ( )( ) ( ), ( )j j kj j kc k x t td k x t t??? ?????? 215由雙尺度方程可知， 11( ) ( 2 ) ( )( ) ( 2 ) ( )jjnnc k h n k c nd k g n k c n??? ???? ?????? 216 式中 ()jck—— 第 j 層的尺度系數(shù)； h(k)—— 低通濾波器系數(shù)； g(k)—— 高通濾波器系數(shù)，且滿足 ( ) ( 1) (1 )kg k h k? ? ? 式 (216)就是著名的 Mallat 分解算法。 在連續(xù)小波離散化過程中，對(duì)于一些專門選擇的適當(dāng)?shù)?0 0 , , ( )mna b x??和 能構(gòu)成 L2 (R)空間中的正交基，特別是當(dāng)選擇 a0 = 2,b0 = 1 時(shí)，存在具有非常好的時(shí)頻局域性質(zhì)的ψ，使得 /2, ( ) 2 (2 )mmmn x x n??????構(gòu)成 L2 (R)的正交基。只有當(dāng)函數(shù) ()x? 滿足允許性條件時(shí)， ()x? 才構(gòu)成小波母函數(shù)，相應(yīng)的小波變換才能反演。由允許條件可知 ()x? 在頻域滿足 (0) 0??，即 ()x? 在頻域是帶通的 ； 在時(shí)域，一般要求 ()x? 滿足正則性條件 ( ) 0 , 1, ,p x dx p K n???????? 26 而且， n越大越好，因此 ()x? 在時(shí)域也具有局域化的特點(diǎn)。該兩帶分析濾波器組由具有典型低通和高通頻率響應(yīng)的濾波器 H0(Z)和 H1(Z)組成?；? 8 正交鏡像濾波器組的子帶編碼策略是一個(gè)常用的數(shù)字信號(hào)壓縮法，該方法利用信號(hào)能量在頻帶上的不規(guī)則分布通過在各頻率子帶上分解信號(hào)并按某種編碼策略處理子帶信號(hào)來有效實(shí)現(xiàn)對(duì)該信號(hào)的壓縮編碼。 數(shù)字濾波器組是一 系列數(shù)字濾波器的組合，它把組成信號(hào)的各個(gè)頻率分量分 解成不同的子信號(hào)，每個(gè)子信號(hào)占有信號(hào)全部頻率范圍的一個(gè)子帶。 (5)小波理論在負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用 將小波變換與人工智能及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中得到很好的應(yīng)用。在理論方面，主要是尋求最優(yōu)小波函數(shù)與快速算法；在應(yīng)用方面，則集中在電力系統(tǒng)故障信號(hào)分析與處理上，包括突變信號(hào)和故障診斷。 圖 2 小波變換的時(shí)頻分辨率 1988 年和 1989 年， Daubechies 和 Mallat 等人的工作使小波變換在理論上和實(shí)際應(yīng)用方面有了突破性進(jìn)展，并使之逐漸成為現(xiàn)代信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)熱門課題 [25]。例如在分析奇異信號(hào) (一般為信號(hào)的高頻部分 )時(shí)，要求柵格的頻率間隔較小，根據(jù)不確定性原理，相應(yīng)的時(shí)間間隔則應(yīng)較大，即在時(shí)域內(nèi)應(yīng)有較多采樣點(diǎn)，這必然帶來樣本獲取難度、分析計(jì)算量大等問題。因此決定了傅氏變換不可能在時(shí)域和頻域同時(shí)獲得良好的局域特性。近年來小波變換已飛速發(fā)展成為信號(hào)分析、圖像處理、語音信號(hào)處理及其 它學(xué)科廣泛應(yīng)用的工具之一。而與 IEEE 相反， IEC 并沒有采用電能質(zhì)量這個(gè)術(shù)語，而是提出“ EMC” (電磁 兼容 )術(shù)語，強(qiáng)調(diào)設(shè)備與設(shè)備之間的相互作用和影響，以及電源與設(shè)備之間的相互作用和影響，并在此基礎(chǔ)上制定出一系列相關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。主要做了以下幾方面的工作 ： 。 關(guān)鍵詞 ： 電力系統(tǒng)，小波分析，濾波器組，數(shù)據(jù)壓縮 II Research on Application of Wavelet Theory in Electric Power Quality Analysis and Processing Abstract： Background of this paper is the development of Power Parameters Detection and Analysis Online System. Aiming at the problem of the bulk of disturbance or fault data system needs to save, which makes the system of bad performance and increases the cost of saving, a data pression way based on transform coding method of wavelet transform with little information lost is proposed. At the same time its use in data filtering is also considered. Main job done consists of three parts as following： First of all, basic wavelet theory is introduced. Discrete wavelet transform has tight relationship with filter banks in born. Multiresolution analysis showed QMF banks are equivalent to quadrature wavelet transform. Fast wavelet transform could be achieved by cascading QMF banks operation. Finally, synthesizing multichannel digital signal processing, filter banks and wavelet analysis theory, an electric power quality disturbance data pression realization has been proposed based on quadrature discrete wavelet transform. Simulation results show that with acceptable information lost within a limitation requirement remarkable pression ration could be obtained. This data pression way could benefit electric power quality disturbance data saving and transmission, improve supervision system’s performance and lower down the system cost. Key words： electric power system, wavelet analysis, filter banks, data pression畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。因此，在像供電中斷持續(xù)時(shí) 間等問題上供受雙方意見就不相一致，這種故障事件應(yīng)當(dāng)歸屬輸配電工程問題還是電能質(zhì)量問題說法不一；而設(shè)備制造廠家則可能定義電能質(zhì)量就是指電源特性應(yīng)當(dāng)完全滿足電氣設(shè)備的正常工作需要。 電能質(zhì)量問題的危害 電網(wǎng)電壓的波動(dòng) 、跌落、驟升、不平衡、諧波等除了影響電能質(zhì)量敏感負(fù)荷正常工作以外，還有以下幾項(xiàng)危害： (1)使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加損耗，降低發(fā)電、輸電以及用電設(shè)備的效率和使用壽命； (2)導(dǎo)致繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并可能使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)； 2 (3)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過電壓，使變壓器局部過熱； (4)諧波使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，甚至 損壞； (5)諧波還會(huì)導(dǎo)致公用電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，大大增加了諧波的危害性，有時(shí)還會(huì)引起嚴(yán)重的事故； (6)高次諧波還會(huì)對(duì)臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲、降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。傅氏