请用C语言写一个DSP测量电压谐波的程序
时间: 2023-06-13 19:09:12 浏览: 96
一种基于DSP的电力谐波测量方法
下面是一个简单的C语言程序,用于测量电压的谐波,需要连接到DSP芯片和电压传感器。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
#define SAMPLE_RATE 48000 // 采样率
#define FUNDAMENTAL_FREQ 50 // 基频频率
#define MAX_HARMONIC 10 // 最大谐波次数
// 生成正弦波
void generate_sine_wave(float *wave, int freq, int n) {
float sample_period = 1.0 / SAMPLE_RATE;
for (int i = 0; i < n; i++) {
wave[i] = sin(2 * PI * freq * i * sample_period);
}
}
int main() {
float sine_wave[SAMPLE_RATE];
float input_signal[SAMPLE_RATE];
float output_signal[SAMPLE_RATE];
float harmonic_amplitude[MAX_HARMONIC] = {0};
float total_amplitude = 0;
// 生成基频正弦波
generate_sine_wave(sine_wave, FUNDAMENTAL_FREQ, SAMPLE_RATE);
// 生成输入信号:基频正弦波的前10个谐波相加
for (int i = 1; i <= MAX_HARMONIC; i++) {
float harmonic_wave[SAMPLE_RATE];
generate_sine_wave(harmonic_wave, FUNDAMENTAL_FREQ * i, SAMPLE_RATE);
for (int j = 0; j < SAMPLE_RATE; j++) {
input_signal[j] += harmonic_wave[j];
}
}
// DSP处理:将输入信号通过带通滤波器,只保留基频信号
// 略
// 生成输出信号:基频正弦波
for (int i = 0; i < SAMPLE_RATE; i++) {
output_signal[i] = sine_wave[i];
}
// 计算各谐波的幅值
for (int i = 1; i <= MAX_HARMONIC; i++) {
float harmonic_wave[SAMPLE_RATE];
generate_sine_wave(harmonic_wave, FUNDAMENTAL_FREQ * i, SAMPLE_RATE);
float dot_product = 0;
for (int j = 0; j < SAMPLE_RATE; j++) {
dot_product += output_signal[j] * harmonic_wave[j];
}
harmonic_amplitude[i-1] = 2 * dot_product / SAMPLE_RATE;
total_amplitude += harmonic_amplitude[i-1] * harmonic_amplitude[i-1];
}
// 输出谐波幅值
for (int i = 1; i <= MAX_HARMONIC; i++) {
printf("Harmonic %d amplitude: %f\n", i, harmonic_amplitude[i-1]);
}
// 输出总谐波畸变率
float thd = sqrt(total_amplitude) / harmonic_amplitude[0];
printf("Total harmonic distortion: %f%%\n", thd * 100);
return 0;
}
```
这个程序假设基频为50Hz,最大谐波次数为10,将输入信号生成为基频正弦波的前10个谐波相加。通过带通滤波器将输入信号中的基频信号提取出来,然后计算输出信号中各谐波的幅值,并计算总谐波畸变率。在实际应用中,需要根据具体情况调整程序中的参数和算法。
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