【正文】 本系統(tǒng)能不同溫度和氣體的環(huán)境對兩點(diǎn)的距離進(jìn)行測量，同時(shí)也可以作于汽車的避障系統(tǒng)，具有的功能 有：① 測量范圍： 6cm～ 3m；② 測量誤差較??；③具有實(shí)時(shí)測溫和溫中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 度補(bǔ)償功能；④ 能夠?qū)嚯x進(jìn)行多次測量顯示。如超聲波的產(chǎn)生、驅(qū)動電路、接收放大電路、峰值檢波電路和電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)及制作。 短時(shí)傅里葉變換的本質(zhì)和傅里葉變換一樣都是內(nèi)積，只不過用 ?? ?? jetg )( 代替了 ??je ，實(shí)現(xiàn)了局部信號的頻譜分析。 傅里葉逆變換的公式為 ??? ? deFtf tj?????? )(2 1)( 下面從公式分析下傅里葉逆變換的意義 傅里葉逆變換就是傅里葉變換的逆過程，在 )(?F 和 tje?? 求內(nèi)積的時(shí)候， )(?F 只有 t 時(shí)刻的分量內(nèi)積才會有結(jié)果，其余時(shí)間分量內(nèi)積結(jié)果為 0，同樣積分值是頻率從負(fù)無窮到 正無窮的積分，就是把信號在每個(gè)頻率在 t 時(shí)刻上的分量疊加起來，疊加的結(jié)果就是 f(t)在 t 時(shí)刻的值，這就回到了我們觀察信號最初的時(shí)域。這種技術(shù)的帶寬為 N 個(gè)相等間隔的副載波，這可能證明相互正交的副載波。 從分析的角度看，他是用簡單的函數(shù)去逼近（或代替）復(fù)雜函數(shù)，從幾何的角度看，它是以一族正交函數(shù)為基向量，將函數(shù)空間進(jìn)行正交分解，相應(yīng)的系數(shù)即為坐標(biāo)。干擾保護(hù)電路的負(fù)載，從而導(dǎo)致故障。潛在的影響包括：產(chǎn)生用戶電機(jī)的影響 。 (七 )對繼電保護(hù)整定的影響 繼電器正常運(yùn)行， 當(dāng)高功率諧波成分可能會引起過電壓保護(hù)，過電流保護(hù)誤動作。再加上的趨膚效應(yīng)的影響，傳輸線諧波電流時(shí)，中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 會產(chǎn)生額外的損失，從而使傳輸線損耗的增加。當(dāng)斷路器的電流中斷能力的斷路器的高次諧波含量會大大降低，從而引起電弧重燃，短路，或斷路器爆炸。 諧波危害十分嚴(yán)重。目前，中國的應(yīng)用生成器有兩大類：隱極機(jī)和凸極機(jī)。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率， 因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波，這時(shí)“諧波”這個(gè)詞的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。其缺點(diǎn)是需要一定時(shí)間的電流值 ,且需進(jìn)行 2 次變換 ,計(jì)算量大 ,計(jì)算時(shí)間長 ,從而使得檢測時(shí)間較長 ,檢測結(jié)果實(shí)時(shí)性 較差 ,而且在采樣過程中 ,當(dāng)信號頻率和采樣頻率不一致時(shí) ,使用該方法會產(chǎn)生頻譜泄漏效應(yīng)和柵欄效應(yīng) ,使計(jì)算出的信號參數(shù) (即頻率、幅值和相位 )不準(zhǔn)確 ,尤其是相位的誤差很大 ,無法滿足測量精度的要求 ,必須對算法進(jìn)行改進(jìn)。即使小波變換解決了高頻段進(jìn)行高分辨率分析的問題，但是在實(shí)際中我們多數(shù)情況下只關(guān)注某一個(gè)高頻度，或者某一些高頻段，并不是全部的高頻段，而有源濾波分析對所有的高頻段進(jìn)行高分辨率分析，很顯然是加大了運(yùn)算量，造成識別定位速度慢，信號檢測的實(shí)時(shí)性大打折扣。本文歸類并分析了現(xiàn)有諧波檢測方法 的檢測精度、速度、延時(shí)和實(shí)時(shí)性 ,指出基于傅里葉變換的檢測法既可檢測諧波又可用于頻譜分析。在電力系統(tǒng)中，通常是以正弦波方式進(jìn)行供電的，這不但給電力系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)帶來方中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 便，而且使系統(tǒng)及用電設(shè)備的運(yùn)作處于最佳狀態(tài)。至于電力系統(tǒng)的諧波問題則是在 20 世紀(jì) 20 年代和 30年代才引起了人們的廣泛注意。該變壓器點(diǎn)的核心更遠(yuǎn)離線性，諧波電流越大，飽和度更高的地方的額定電流的高達(dá) ％的 3 次諧波電流。因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓偏移177。對公用電網(wǎng)諧波和其他系統(tǒng)的危害大致有以下幾個(gè)方面： （ 1） 提高電力企業(yè)的經(jīng)營成本。重量損失導(dǎo)致的滯留，所以該通信系統(tǒng)不工作。 由于諧波電流的電源線的放大的分布電容，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，系統(tǒng)電壓增加時(shí)，諧波電壓相應(yīng)地增加。 (八 )對電力系統(tǒng)其他運(yùn)行設(shè)備的影響 。還包括電信，造成干擾和影響的廣播，電視和精密制造行業(yè)，這種干擾和影響的影響，差模和共模干擾的干擾，差模干擾的頻率和長線傳輸性能的一些分布電容相互干擾，共模干擾是由地環(huán)路干擾的變化引起的，是計(jì)算機(jī)控制單元的主要原因是工作不正常。小波變換彌補(bǔ)了傅里葉變換的不足，精確度高，可自動調(diào)焦，還能追蹤一些較為復(fù)雜的信號。應(yīng)當(dāng)指出的是，所有的DFT 的實(shí)際應(yīng)用取決于快速離散傅立葉變換算法及其逆變換，即快速傅立葉變換（快速傅里葉變換（即， FFT）是計(jì)算離散傅立葉變換和快 速算法的逆變換）。 FFT 可以說是數(shù)字信號處理學(xué)科的發(fā)展而出現(xiàn)中發(fā)揮重要作用的作用。 缺點(diǎn)：因?yàn)轭l譜是時(shí)間從負(fù)無窮到正無窮的疊加，所以，知道某一頻率，不能判斷，該頻率的時(shí)間定位。中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 短時(shí)傅里葉變換用來分析分段平穩(wěn)信號或 者近似平穩(wěn)信號猶可，但是對于非平穩(wěn)信號，當(dāng)信號變化劇烈時(shí)，要求窗函數(shù)有較高的時(shí)間分辨率；而波形變化比較平緩的時(shí)刻，主要是低頻信號，則要求窗函數(shù)有較高的頻率分辨率。 受時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)限制，本系統(tǒng)有不足和需改進(jìn)的地方： 1．本系統(tǒng)的平面安裝大小為 140mm*120mm，為了進(jìn)一步縮小整個(gè)系統(tǒng)的體積，便于應(yīng)用推廣，可以用貼片電子元件替代直插元件和制作雙面板的方法。在硬件設(shè)計(jì)中主要工作是：設(shè)計(jì)硬件的結(jié)構(gòu)框圖，完成硬件的設(shè)計(jì)。 短時(shí)傅 里葉變換的公式為： ?? ?? ????? ??? ????? ? jjx etgxdetgxtST F T )(),()()(),( 在時(shí)域用窗函數(shù)去截信號，對截下來的局部信號作傅立葉變換，即在 t 時(shí)刻得該段信號得傅立葉變換，不斷地移動 t，也即不斷地移動窗函數(shù)的中心位置，即可得到不同時(shí)刻的傅立葉變換，這樣就得到了時(shí)間 — 頻率分析?？梢岳斫鉃?f(t)在 tje? 上的投影，積分值是時(shí)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 間從負(fù)無窮到正無窮的積分，就是把信號每個(gè)時(shí)間在 ? 的分量疊加起來，可以理解為 f(t)在 tje? 上的投影的疊加，疊加的結(jié)果就是頻率為 ? 的分量，也就形成了頻譜。 （ 3）， OFDM OFDM（正交頻分復(fù)用）在寬帶無線通信的重要應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推廣，從而可以對一個(gè)非周期函數(shù)進(jìn)行時(shí)頻變換。此外，它會導(dǎo)致不可逆的損壞硬件，如精密電機(jī)，開關(guān)電源等。使用 電能質(zhì)量污染電力電氣設(shè)備，他們可能會成為污染的一個(gè)新來源，以及危險(xiǎn)電氣系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。 （ 2）通過控制系統(tǒng)和使用數(shù)據(jù)采樣零零交叉數(shù)字繼電器或計(jì)算機(jī)保護(hù)時(shí)使用的信號，會受到影響和干擾諧波。 (四 )對輸電線路的影響 。 （ 7） 諧波使測量儀器，測量設(shè)備錯(cuò)誤，無法正確指導(dǎo)和測量（測量儀器誤差主要體現(xiàn)在米）。對于 一些低壓開關(guān)設(shè)備，由于發(fā)熱會使配電斷路器產(chǎn)生誤動作。由于由發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場不能完美的正弦波，電壓波形發(fā)生器的問題不能是有點(diǎn)變形正弦波 。 諧波的概念 諧波 (harmonic wave)，從嚴(yán)格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。 基于傅立葉變換的諧波測量是當(dāng)今應(yīng)用最多也是最廣泛的一種方法 ,它由離散傅立葉變換過渡到快速傅立葉變換的基本原理構(gòu)成 ,使用此方法測量諧波 ,精度較高 ,功能較多 ,使用方便。但是有源濾波提供了一種精細(xì)的分解方式 ，有源濾波不僅僅對低頻段進(jìn)行分解，還可以對高頻度進(jìn)行一樣尺度的分解，如此使信號分析的分辨率提高，為信號的分析提供了信號特征。有關(guān)諧波問題的研究涉及的內(nèi)容很廣，包括對畸變波形的分析方法、諧波源分析、諧波測量及在諧波情況下對各種電氣量的測量方法、電網(wǎng)諧波潮流計(jì)算、諧波補(bǔ)償和抑制、諧波限制標(biāo)準(zhǔn)等。然而諧波的存在卻使電壓、電流的波形產(chǎn)生了畸變 。 70 年代以來，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭中的應(yīng)用日益廣泛。 三是用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波晶閘管整流設(shè)備。 7％或更低，發(fā)電，變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量相對較小，低于國家評估標(biāo)準(zhǔn)多，所以發(fā)電，變電設(shè)備不是的電網(wǎng)電壓波形方面的 主要作用質(zhì)量矛盾。 （ 2） 因?yàn)橹C波而不治不是自然消除，這樣大量的諧波電壓和電流的漂 移而引起累積在網(wǎng)格疊加線路損耗增加，從過熱動力設(shè)備，從而增加了電的運(yùn)行費(fèi)用，增加開支的電力。 對電網(wǎng)的危害由以下幾個(gè)方面： 諧波對電力電容器的影響 當(dāng)非線性功率負(fù)載的電力分配系統(tǒng)的比重較大，當(dāng)輸入并聯(lián)電容器組，一方面由于電容器組的諧波阻抗小，高次諧波電流注入電容大時(shí)，電容器 的過載，并嚴(yán)重影響其使用壽命，另一方面，當(dāng)電容器組和諧波系統(tǒng)等效電感相等，諧波諧振的電容發(fā)生，造成嚴(yán)重的電