基于Matlab的巴特沃斯滤波器设计 被引量：49

1

作者 王大伟 贾荣丛 王划一 《现代电子技术》 2012年第21期71-72,75,共3页

为了得到较纯净的真实信号,对巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性、设计方法及设计步骤进行了研究,利用Matlab程序,设计了巴特沃斯模拟滤波器,给出了Matlab设计程序,并分析了巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性。利用Matlab程序绘制了巴特沃斯模... 为了得到较纯净的真实信号,对巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性、设计方法及设计步骤进行了研究,利用Matlab程序,设计了巴特沃斯模拟滤波器,给出了Matlab设计程序,并分析了巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性。利用Matlab程序绘制了巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线,并利用Matlab实现了模拟滤波器原型到模拟低通、高通、带通、带阻滤波器的转换。由模拟滤波器原型设计模拟高通滤波器的实例说明了滤波器频率转换效果。 展开更多

关键词 模拟滤波器 巴特沃斯滤波器 MATLAB 幅频特性

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基于巴特沃斯滤波器的近场声全息滤波方法 被引量：3

2

作者 卢锦芳 楼京俊 +1 位作者 刘树勇 毛为民 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第24期160-165,共6页

针对近场声全息研究中声场重构时,指数滤波器无法兼顾通带衰减率和高频带衰减率的局限性,采用巴特沃斯滤波器作为滤波函数以消除噪声干扰,对2个同向振动的脉动球源的重构声场进行仿真研究,给出巴特沃斯滤波器随参数变化的特性曲线。基... 针对近场声全息研究中声场重构时,指数滤波器无法兼顾通带衰减率和高频带衰减率的局限性,采用巴特沃斯滤波器作为滤波函数以消除噪声干扰,对2个同向振动的脉动球源的重构声场进行仿真研究,给出巴特沃斯滤波器随参数变化的特性曲线。基于重构误差最小原则,给出该滤波器的最优参数,并与指数滤波器效果进行对比。结果表明,巴特沃斯滤波器可在声场重构过程中进行有效滤波,且在高频段,巴特沃斯滤波器重建误差明显小于指数滤波器重建误差,滤波效果更好,重建精度更高。 展开更多

关键词 近场声全息 波数域滤波 巴特沃斯滤波器 指数滤波器

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基于开关电容技术的巴特沃斯滤波器设计及PSpice仿真研究 被引量：2

3

作者 熊健 王福明 《现代电子技术》 2007年第23期174-175,179,共3页

应用开关电容技术对四阶巴特沃斯滤波电路进行变换和简化,设计了一个集成式巴特沃斯滤波电路。该设计运用LF411运算放大器及开关电容时域宏模型,开关电容的时钟频率可调,可以构成多阶多截止频率的滤波器。PSpice仿真说明,其结果与理论... 应用开关电容技术对四阶巴特沃斯滤波电路进行变换和简化,设计了一个集成式巴特沃斯滤波电路。该设计运用LF411运算放大器及开关电容时域宏模型,开关电容的时钟频率可调,可以构成多阶多截止频率的滤波器。PSpice仿真说明,其结果与理论计算值基本一致,可为以后的设计研究提供充分的依据。 展开更多

关键词 巴特沃斯滤波器 开关电容 时钟频率 宏模型 PSPICE

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巴特沃斯滤波器在雷达目标航迹处理中的应用 被引量：8

4

作者 余俊 吴晓朝 +1 位作者 许一男 张冉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期129-131,共3页

对雷达目标航迹数据进行在线滤波处理,从而提高雷达测量数据的精度,具有十分重要的意义。提出一种利用巴特沃斯(Butterworth)滤波器实现雷达目标航迹在线平滑处理的方法。分析雷达目标信号的频谱特性,设计并计算出滤波器的参数,将雷达... 对雷达目标航迹数据进行在线滤波处理,从而提高雷达测量数据的精度,具有十分重要的意义。提出一种利用巴特沃斯(Butterworth)滤波器实现雷达目标航迹在线平滑处理的方法。分析雷达目标信号的频谱特性,设计并计算出滤波器的参数,将雷达信号的噪声信号放大处理后进行在线滤波。仿真结果表明,本方法具有很好的滤波效果,并且计算迭代量小。 展开更多

关键词 巴特沃斯滤波器 雷达目标航迹 滤波

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基于巴特沃斯滤波器的傅里叶变换红外光谱处理方法研究 被引量：12

5

作者 李妍 高闽光 +4 位作者 童晶晶 李胜 李相贤 韩昕 刘建国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期780-787,共8页

针对傅里叶变换红外光谱仪因信号噪声干扰较大而导致仪器性能下降的问题,提出了一种基于巴特沃斯带通滤波器的傅里叶变换红外光谱处理方法。首先对带通滤波电路的传递函数进行了理论推导,随后结合光谱仪参数并经电路软件Multisim仿真确... 针对傅里叶变换红外光谱仪因信号噪声干扰较大而导致仪器性能下降的问题,提出了一种基于巴特沃斯带通滤波器的傅里叶变换红外光谱处理方法。首先对带通滤波电路的传递函数进行了理论推导,随后结合光谱仪参数并经电路软件Multisim仿真确定电路元件的具体值,并通过实验进一步优化直至满足设计要求指标,最后将设计的带通滤波器用于光谱仪中,对比分析了增加滤波板前后测量得到的仪器信噪比。实验结果表明:基于巴特沃斯滤波器的红外光谱处理方法在2100~2200 cm^(-1)和2500~2600 cm^(-1)波段得到的仪器信噪比分别为未加滤波器由传统处理方法得到的仪器信噪比的1.83倍和1.96倍。表明新处理方法有效提高了仪器信噪比,改善了仪器的性能指标。 展开更多

关键词 光谱学 傅里叶变换红外光谱 巴特沃斯带通滤波器 幅频特性 信噪比

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巴特沃斯数字陷波滤波器的设计 被引量：10

6

作者 张维玺 《现代电子技术》 2008年第18期129-131,共3页

随着数字技术的发展,数字滤波器在许多领域得到广泛的应用。研究一种在Matlab语言环境下设计IIR数字陷波滤波器的方法,在数字陷波滤波器设计过程中,先进行模拟低通滤波器的设计,然后进行模拟低通/模拟带阻滤波器转换,最后采用双线性变... 随着数字技术的发展,数字滤波器在许多领域得到广泛的应用。研究一种在Matlab语言环境下设计IIR数字陷波滤波器的方法,在数字陷波滤波器设计过程中,先进行模拟低通滤波器的设计,然后进行模拟低通/模拟带阻滤波器转换,最后采用双线性变化法将模拟陷波滤波器转化成数字陷波滤波器。提出一种用所有零点和极点来表达数字陷波器传递函数的方法,同时给出以巴特沃斯模拟低通为原型设计数字陷波滤波器的程序。 展开更多

关键词 无限冲激响应 巴特沃斯滤波器 数字陷渡滤波器 MATLAB 双线性变换

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巴特沃斯非线性混合滤波器图像滤波方法设计 被引量：7

7

作者 王大红 胡茂林 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第21期195-198,共4页

在详细分析频率域Butterworth低通、高通滤波器构造的基础上,提出一种基于Butterworth低通、高通滤波器基础上的非线性混合滤波器图像滤波方法,并利用Matlab软件对这3种滤波器进行了对比实验,从直观上进行了算法验证。此外,还采用信噪比... 在详细分析频率域Butterworth低通、高通滤波器构造的基础上,提出一种基于Butterworth低通、高通滤波器基础上的非线性混合滤波器图像滤波方法,并利用Matlab软件对这3种滤波器进行了对比实验,从直观上进行了算法验证。此外,还采用信噪比SNR、信噪比改善因子R指标,分别利用这3种滤波器对加入高斯噪声、椒盐噪声和随机噪声的图像进行对比实验,从统计学角度再次进行算法验证。实验结果表明,这种非线性滤波器可以在滤除加性噪声的同时,保留图像细节,具备Butterworth低通、高通滤波器各自的优点,同时该滤波器计算也不太复杂,是一种易于实现的有效方法。 展开更多

关键词 巴特沃斯滤波器 频率域 直方图 信噪比

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基于巴特沃斯低通滤波器的毫米波宽带低插损限幅器研究 被引量：16

8

作者 姚常飞 周明 +2 位作者 罗运生 吴刚 许从海 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1809-1814,共6页

基于巴特沃斯（最大平坦型）低通滤波器模型，研究了毫米波限幅器在小信号时的等效电路．结合限幅电路电磁场仿真模型，分析限幅二极管物理模型的寄生参数和键合金丝电感，提取相应的S参数，以设计限幅器的阻抗匹配网络，研制出了Ka波... 基于巴特沃斯（最大平坦型）低通滤波器模型，研究了毫米波限幅器在小信号时的等效电路．结合限幅电路电磁场仿真模型，分析限幅二极管物理模型的寄生参数和键合金丝电感，提取相应的S参数，以设计限幅器的阻抗匹配网络，研制出了Ka波段全频段低插损限幅器．在26～40GHz，测得限幅器小信号插损小于4．3dB，最小插损2．2dB，驻波比小于1．95：1；当输入的连续波功率为0．5W时，限幅输出功率小于10．5dBm；整个限幅器尺寸为20×12×6mm3，限幅器性能达到国外同类产品水平． 展开更多

关键词 毫米波 等效电路模型 巴特沃斯低通滤波器 限幅器

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基于巴特沃斯低通滤波的自适应步长梯度下降姿态解算方法 被引量：4

9

作者 王柏森 卢艳军 +1 位作者 张晓东 刘冬 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期116-120,125,共6页

针对旋翼无人机常用的低成本MEMS姿态传感器,因其内部低通滤波具有一定相位延迟效应,致使旋翼无人机姿态原始数据预处理后具有时间滞后的问题,提出一种基于零相位时延修正的巴特沃斯低通滤波(LPB)的自适应步长梯度下降姿态解算方法。通... 针对旋翼无人机常用的低成本MEMS姿态传感器,因其内部低通滤波具有一定相位延迟效应,致使旋翼无人机姿态原始数据预处理后具有时间滞后的问题,提出一种基于零相位时延修正的巴特沃斯低通滤波(LPB)的自适应步长梯度下降姿态解算方法。通过计算正反单边序列通过滤波器时相位偏移大小,补偿MEMS传感器的时延,然后设计自适应步长梯度下降法进行姿态解算。实验结果表明,该方法在多旋翼高速运动时可提供高时效准确的姿态信息,提高控制响应速率。 展开更多

关键词 MEMS姿态解算 巴特沃斯滤波 零相位时延 自适应步长梯度下降

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巴特沃斯低通滤波器在电动机测试中的应用 被引量：5

10

作者 张殿龙 王福文 《电测与仪表》 北大核心 2001年第4期41-43,共3页

针对以往隐轴三相异步电动机转差率转速测量方法的弊端，阐述了笔者研制的转差率转速微机测试仪的特点、测试的依据、被测信号的获取及处理、测试系统的设计及工作原理，特别是巴特沃斯低通滤波器的应用进行了详细介绍。

关键词 三相异步电动机 转差率转速 微机测试 巴特沃斯低通滤波器

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基于滤波型并联位置结构的永磁同步电机伺服系统设计 被引量：1

11

作者 丁一峰 朱其新 朱永红 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期101-108,共8页

随着对位置伺服控制系统中位置精度、响应速度、稳定程度要求的提高,传统的三环串联矢量控制系统已无法同时满足这些性能要求。针对此问题,设计一种滤波型并联矢量控制系统。分别对串、并联结构系统进行模型简化分析,并通过频域法进行... 随着对位置伺服控制系统中位置精度、响应速度、稳定程度要求的提高,传统的三环串联矢量控制系统已无法同时满足这些性能要求。针对此问题,设计一种滤波型并联矢量控制系统。分别对串、并联结构系统进行模型简化分析,并通过频域法进行参数整定。从机制上对两种结构系统的稳态性能和动态性能进行对比分析,得出并联结构系统的综合控制性能优于串联控制系统,但其抗高频扰动性能较差。利用根轨迹簇解析各个控制器参数对系统稳定性的影响;同时通过伯德图的三频段理论对系统的动态性能进行研究。最后,进一步分析得出相较于串联结构系统,并联结构系统可以更方便地通过加入调节控制器进行性能优化,并以此为基础在系统中加入二阶巴特沃斯滤波器,提出了滤波型并联结构系统,在维持系统低中频性能的基础上,改善了系统的高频性能。仿真结果表明:滤波型并联结构系统可以消除位置环在动态信号输入下的稳态误差,同时具备更快的响应速度和较好的高频抑制性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 位置伺服系统 并联结构系统 根轨迹簇 巴特沃斯滤波器

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基于巴特沃斯结构的改进磁链观测器的永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：4

12

作者 骆正红 胡亚山 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期60-69,共10页

由于逆变器非线性因素、电流测量误差等非理想因素,传统的磁链观测器会受到直流分量以及谐波分量的影响,导致转子位置观测准确度降低。将具有通频带最大限度平坦特性的巴特沃斯带通滤波器与纯积分器相结合构建出一种改进的磁链观测器,... 由于逆变器非线性因素、电流测量误差等非理想因素,传统的磁链观测器会受到直流分量以及谐波分量的影响,导致转子位置观测准确度降低。将具有通频带最大限度平坦特性的巴特沃斯带通滤波器与纯积分器相结合构建出一种改进的磁链观测器,并对改进的磁链观测器的传递函数进行了详细的理论分析,然后设计出一种离散化结构以便进行实验。结果表明,提出的基于巴特沃斯结构的改进磁链观测器具有出色的消除直流分量以及抑制谐波分量能力,不会造成基波处的幅值衰减以及相位误差,提高了永磁同步电机无位置传感器控制的转子位置观测准确度,同时具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 无位置传感器控制 巴特沃斯带通滤波器 磁链观测器

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压力采集滤波系统在铝合金电阻点焊中的研究及应用

13

作者 郑伟 路向琨 《热加工工艺》 北大核心 2024年第15期49-52,58,共5页

为了采集铝合金点焊过程中的压力变化量,实现实时监测熔核状态,提高焊点质量,设计了一种铝合金点焊压力采集的滤波系统。第一步,设计采集电路,实现对压力信号的实时采集和电平转换;第二步,通过对压力信号干扰源的分析,设计硬件滤波和软... 为了采集铝合金点焊过程中的压力变化量,实现实时监测熔核状态,提高焊点质量,设计了一种铝合金点焊压力采集的滤波系统。第一步,设计采集电路,实现对压力信号的实时采集和电平转换;第二步,通过对压力信号干扰源的分析,设计硬件滤波和软件滤波相结合的方法,以解决压力信号受干扰的问题。实验结果表明,采用本系统得到的压力波形变化平稳,能够准确反映焊接过程中的压力变化和熔核状态。采用本系统后焊点熔核直径平均值提高了10%,而且焊点无裂纹,气孔也较少。 展开更多

关键词 铝合金点焊 压力采集 巴特沃斯滤波器 滑动均值滤波法

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傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究 被引量：2

14

作者 孟伍德 童晶晶 +4 位作者 高闽光 李相贤 李妍 韩昕 刘文清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期226-234,共9页

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进... 针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100~2200 cm^(-1)和2500~2600 cm^(-1)波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。 展开更多

关键词 光谱学 数字滤波 巴特沃斯滤波器 傅里叶变换红外光谱 信噪比

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IIR数字滤波器设计 被引量：20

15

作者 周耀辉 王芸波 +2 位作者 朱维新 张玉仲 武焕舟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期129-131,共3页

介绍了利用双线性变换法设计巴特沃斯无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器。具体设计步骤如下:按一定的技术指标将给出的数字滤波器转换为模拟低通滤波器;根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器H(s);再将H(s)转换成H(z)。对于高通、带... 介绍了利用双线性变换法设计巴特沃斯无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器。具体设计步骤如下:按一定的技术指标将给出的数字滤波器转换为模拟低通滤波器;根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器H(s);再将H(s)转换成H(z)。对于高通、带通或带阻数字滤波器的设计,先将其技术指标转化为与之相应的作为"样本"的低通模拟滤波器的技术指标,再进行频率变换,然后按上述步骤设计出低通H(s),再将H(s)转换为所需的H(z)。 展开更多

关键词 巴特沃斯滤波器 双线性法 数字滤波器 IIR

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谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计 被引量：12

16

作者 白杨 杨家强 曾争 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期169-173,共5页

针对有源电力滤波器(APF)的时域谐波检测算法,提出能够兼顾动态响应和滤波精度的高性能数字低通滤波器(HPLPF).在分析比较常用的无限长单位冲击响应滤波器(IIR)和滑动平均滤波器(MA)的特性后,采用优化级联的方式,构成高性能数字低通滤波... 针对有源电力滤波器(APF)的时域谐波检测算法,提出能够兼顾动态响应和滤波精度的高性能数字低通滤波器(HPLPF).在分析比较常用的无限长单位冲击响应滤波器(IIR)和滑动平均滤波器(MA)的特性后,采用优化级联的方式,构成高性能数字低通滤波器,利用巴特沃斯滤波器滤波精度高的特点以达到较高的滤波精度;利用滑动平均滤波器过渡带窄、动态响应快的特点以达到较快的动态响应.仿真分析表明,在存在间谐波的复杂谐波电流情况下,所设计的高性能数字低通滤波器能够更好地满足时域谐波检测算法的需求. 展开更多

关键词 有源电力滤波器(APF) 谐波检测算法 高性能数字低通滤波器(HPLPF) 滑动平均滤波器 巴特沃斯滤波器

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IIR数字滤波器的仿真设计与分析 被引量：9

17

作者 陈真 王钊 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第7期122-125,共4页

分析了在Matlab环境下仿真设计的关键问题,提出了利用模拟滤波器和基于Matlab设计IIR数字滤波器的实现步骤和方法,并以脉冲响应不变法和双线性变换法进行巴特沃思滤波器低通滤波器仿真设计作为案例,进行了效果对比分析。仿真结果表明,... 分析了在Matlab环境下仿真设计的关键问题,提出了利用模拟滤波器和基于Matlab设计IIR数字滤波器的实现步骤和方法,并以脉冲响应不变法和双线性变换法进行巴特沃思滤波器低通滤波器仿真设计作为案例,进行了效果对比分析。仿真结果表明,所设计的IIR数字滤波器完全满足技术指标的要求,该设计通过频率变换可以进一步实现高通、带通等其他所需类型的数字滤波器。 展开更多

关键词 滤波器设计 IIR数字滤波器 仿真设计 巴特沃斯滤波器 MATLAB

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水稻育秧盘播种量变速称量检测与智能调控装置的优化

18

作者 胡希红 马旭 +3 位作者 王宇唯 王曦成 钟磊 谭穗妍 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第5期678-691,共14页

【目的】为提高水稻育秧盘播种量检测精度,实现秧盘播种量精准调控,设计一种水稻育秧盘播种量变速称量检测与智能调控装置。【方法】构建由前、后驱动轮组成的秧盘质量变速称量机构,前驱动轮使前、后秧盘产生间距,保证秧盘在变速称量机... 【目的】为提高水稻育秧盘播种量检测精度,实现秧盘播种量精准调控,设计一种水稻育秧盘播种量变速称量检测与智能调控装置。【方法】构建由前、后驱动轮组成的秧盘质量变速称量机构,前驱动轮使前、后秧盘产生间距,保证秧盘在变速称量机构上实现静态无接触精准称量,后驱动轮使称量后的秧盘自动追赶前秧盘以消除间距,确保秧盘在育秧生产线上无间隔连续输送;利用对射型光电传感器精准检测秧盘是否到达称量位置;采用巴特沃斯-卡尔曼联合滤波处理称量信号,有效抑制干扰因素,进一步提高秧盘播种量检测精度;以可编程逻辑控制器(Programmable logic controller, PLC)为控制核心,对比分析秧盘播种量检测值与设定值的偏差,根据建立的水稻芽种秧盘播种量调控模型,实现智能精准调控。【结果】在育秧生产率为500盘/h的条件下,秧盘播种量平均检测精度为96.64%,杂交稻单秧盘播种量(50~80 g)平均调控精度和变异系数分别为93.69%和2.01%,常规稻单秧盘播种量(81~360 g)平均调控精度和变异系数分别为96.01%和3.13%。【结论】本文设计的装置检测精度和调控性能显著优于现有装置,对提高水稻秧苗质量、保证栽插性能具有实际应用价值。 展开更多

关键词 水稻育秧 变速称量机构 对射型光电传感器 巴特沃斯滤波 卡尔曼滤波 播种量检测 智能调控

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一种改进的红外图像滤波增强处理方法 被引量：1

19

作者 孙玉胜 白克 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2009年第6期75-77,共3页

研究了锐化算法,对巴特沃斯滤波算法进行了改进,保留了图像低频信息,突出了图像的细节信息,使图像整体视觉效果得到改善,有利于后续图像处理工作的进行.试验验证了该算法的有效性.

关键词 红外图像 频域增强 图像锐化 巴特沃斯滤波

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高压并联电抗器匝间保护误动机理及防误动措施

20

作者 丁硕 刘丹 +4 位作者 郑涛 薛雨婷 牟澎涛 杜鹃 王志洁 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3919-3926,I0133-I0135,共11页

高压并联电抗器(以下简称“高抗”)应用于带串联补偿装置(以下简称“串补”)长线系统时,暂态过程中产生的非周期分量可能导致匝间保护误动,影响系统稳定可靠运行。该文针对某母线高抗匝间保护误动案例,研究故障恢复过程中高抗电流低频... 高压并联电抗器(以下简称“高抗”)应用于带串联补偿装置(以下简称“串补”)长线系统时,暂态过程中产生的非周期分量可能导致匝间保护误动,影响系统稳定可靠运行。该文针对某母线高抗匝间保护误动案例,研究故障恢复过程中高抗电流低频分量产生机理,从判据的角度分析了低频分量对高抗匝间保护的影响,并在此基础上提出了一种匝间保护防误动措施。所提防误动措施在原有保护判据基础上,利用巴特沃斯滤波器对采样信号进行滤波处理,再计算其零序工频分量判别是否发生匝间短路故障,防止低频分量引起匝间保护误动。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建案例系统的仿真模型,验证了所提母线高抗匝间保护误动机理及防误动措施的正确性和有效性。 展开更多

关键词 高压并联电抗器 匝间保护 串联谐振 防误动 巴特沃斯滤波器

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