1.实时检测并调整晶振输出频率的电网同步采集方法,其特征是所述同步采集方法包括如下步骤:步骤1:实时检测调整晶振输出频率值
(A)判断GPS是否丢星:在每一次同步信号到来时进入中断,读取GPS模块的星数据状况;当发现星数多于3时就认为数度不需要调整,同时用PPS测量本地时钟记录准确性;当发现星数少于3时,则要用本地时钟作为同步信号生成的采样时钟;
(B)当GPS抖动或外部晶振受时间、环境影响导致晶振输出频率出现偏差时,利用主控芯片与外部晶振实时检测调整晶振输出频率值;
读取GPS的PPS信号,在每一次同步PPS信号到来时进入主控芯片中断,当主控芯片控制模块发现PPS信号出现抖动时,设采用连续n个PPS秒脉冲作为时间基准,主控芯片定时器的最大定时时间以及实际晶振输出频率为:其中,Gn是n个PPS间主控芯片定时器溢出的次数,P是主控芯片系统倍频数,A1和A2为相邻两个PPS中断计数器的值,fosc为x位主控芯片的晶振标定值,x为主控芯片位数,其中tnmax为主控芯片定时器的最大定时时间;
当主控芯片中的控制模块发现外部晶振受时间、环境影响出现晶振输出频率偏差时,主控芯片定时器的最大定时时间以及实际晶振输出频率为:其中,ft为晶振输出的频率,fosc为x位主控芯片的晶振标定值,tmax为主控芯片定时器的最大定时时间,P为主控芯片系统倍频数,A1和A2为相邻两个PPS中断计数器的值;当tmax小于1秒时,定时器自动清0并且重启模式,每来一次PPS信号控制模块就对ft进行一次更新,将有效的消除晶振频率偏移对同步采样的影响;
步骤2:生成采样频率
GPS模块提供的1PPS上升沿用来同步,1PPS到来时主控芯片定时器复位,以消除上一秒PPS累积的误差,根据步骤1中的晶振输出频率,通过主控芯片分频得到采样频率;
步骤3:多通道高精度同步采集
采集芯片工作时,采集芯片多通道同时采样,根据步骤2中设置好的采样频率,每来一个PPS下降沿,采集芯片准备好信号触发同步采集数据一次;
步骤4:离散傅里叶变换DFT进行信号处理
将采集到的受谐波影响的交流信号通过离散傅里叶变换DFT将其基波提取出来,在每个采样周期内对交流信号进行采样,计算出相应于当前采样周期的基波向量,傅里叶变换后的各次谐波向量包括幅度和相位。