Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Carvalho, Janison Rodrigues de lattes
Orientador(a): Duque, Carlos Augusto lattes
Banca de defesa: Cerqueira, Augusto Santiago lattes, Jorge, David Calhau lattes, Silva, Eduardo Antônio Barros da lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Faculdade de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2863
Resumo: Esta dissertação apresenta uma abordagem sobre a estimação de parâmetros de harmônicos/inter-harmônicos de sinais elétricos no cenário de freqüência variante. Como resultados, são obtidas duas novas metodologias, adequadas para o processamento de tais sinais. A primeira estrutura é baseada no erro de fase da Transformada Discreta de Fourier (DFT – Discrete Fourier Transform) para sinais com desvio de freqüência. Ela faz uso de filtros digitais para eliminação das oscilações dos resultados da DFT e estimação do desvio da freqüência do sinal. Com as equações de resposta em freqüência do filtro DFT são então realizadas as correções de amplitude e fase. A segunda estrutura, principal foco desta dissertação, é obtida com a associação de bancos de filtros e processamento multitaxa com ferramentas de estimação de parâmetros, neste caso os Phase-Locked Loop (PLL). Nesta estrutura, o banco de filtros é responsável pela decomposição do sinal analisado separando as componentes harmônicas. A utilização de dispositivos de diminuição de taxa, os downsamplers, possibilita que os PLLs possam realizar as estimações trabalhando com freqüência inferior à freqüência do estágio de filtragem. Para os harmônicos de alta ordem os parâmetros reais são obtidos, inclusive, a partir de sinais sub-amostrados, resultantes do processo de redução de taxa. A análise dos resultados obtidos com estas estruturas é realizada, sendo realizadas comparações com o desempenho do algoritmo tradicional STFT (Short-Time Fourier Transform), da DFT recursiva e de uma estrutura baseada em PLL encontrada na literatura. Com o intuito de implementação em tempo real em plataformas DSP (Digital Signal Processors) é realizado também o levantamento do esforço computacional aproximado, com comparações com os métodos já citados.
id UFJF_1477dc74a04b6e6fc5f442bb42efebc1
oai_identifier_str oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/2863
network_acronym_str UFJF
network_name_str Repositório Institucional da UFJF
repository_id_str
spelling Duque, Carlos Augustohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782123J0Ribeiro, Moisés Vidalhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794613D7Cerqueira, Augusto Santiagohttp://lattes.cnpq.brJorge, David Calhauhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791471Z2Silva, Eduardo Antônio Barros dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728057U4http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4774219Y7Carvalho, Janison Rodrigues de2016-10-25T12:02:47Z2016-10-172016-10-25T12:02:47Z2008-02-15https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2863Esta dissertação apresenta uma abordagem sobre a estimação de parâmetros de harmônicos/inter-harmônicos de sinais elétricos no cenário de freqüência variante. Como resultados, são obtidas duas novas metodologias, adequadas para o processamento de tais sinais. A primeira estrutura é baseada no erro de fase da Transformada Discreta de Fourier (DFT – Discrete Fourier Transform) para sinais com desvio de freqüência. Ela faz uso de filtros digitais para eliminação das oscilações dos resultados da DFT e estimação do desvio da freqüência do sinal. Com as equações de resposta em freqüência do filtro DFT são então realizadas as correções de amplitude e fase. A segunda estrutura, principal foco desta dissertação, é obtida com a associação de bancos de filtros e processamento multitaxa com ferramentas de estimação de parâmetros, neste caso os Phase-Locked Loop (PLL). Nesta estrutura, o banco de filtros é responsável pela decomposição do sinal analisado separando as componentes harmônicas. A utilização de dispositivos de diminuição de taxa, os downsamplers, possibilita que os PLLs possam realizar as estimações trabalhando com freqüência inferior à freqüência do estágio de filtragem. Para os harmônicos de alta ordem os parâmetros reais são obtidos, inclusive, a partir de sinais sub-amostrados, resultantes do processo de redução de taxa. A análise dos resultados obtidos com estas estruturas é realizada, sendo realizadas comparações com o desempenho do algoritmo tradicional STFT (Short-Time Fourier Transform), da DFT recursiva e de uma estrutura baseada em PLL encontrada na literatura. Com o intuito de implementação em tempo real em plataformas DSP (Digital Signal Processors) é realizado também o levantamento do esforço computacional aproximado, com comparações com os métodos já citados.This dissertation discusses parameter estimation of harmonics/inter-harmonics of electrical signals under time-varying conditions. Two new suitable approaches for processing this kind of signals are proposed. The first one is based on phase error of DFT (Discrete Fourier Transform) result, occurring due to the frequency deviation of input signal. This method makes use of digital filters to prevent oscillations of DFT results, estimating the frequency with a simple linear equation. Magnitude and phase response of DFT filter are then used to provide correct estimations of amplitude and phase. The second one, the central focus of this work, is obtained from the association of a digital analysis filter bank and multirate processing with an estimation tool: the Phase-Locked Loop (PLL). The filter bank is responsible for decomposition of the analyzed signal, separating it in its harmonic components. Down-sampler devices follow the filter stage, resulting in an estimation stage working with reduced sampling rate. For high-order harmonics, parameters are estimated from signals obtained by undersampling operation. Simulations results are presented, comparing performance of proposed methods with performances of traditional STFT (ShortTime Fourier Transform) algorithm, DFT Recursive algorithm and PLL-based single rate structure found in literature. With the aim in a DSP-based platform implementation, approximated counts show the number of arithmetic operations of each method, pointing out the methods more suitable for this purpose.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaUFJFBrasilFaculdade de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEstimação de parâmetrosPhase-locked loopTransformada discreta fourierEstimação de harmônicos/inter-harmônicosProcessamento multitaxaEstimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFTHUMBNAILjanisonrodriguesdecarvalho.pdf.jpgjanisonrodriguesdecarvalho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1419https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/4/janisonrodriguesdecarvalho.pdf.jpg5d60e0a518400cfb51ce09a6b4efecd3MD54ORIGINALjanisonrodriguesdecarvalho.pdfjanisonrodriguesdecarvalho.pdfapplication/pdf972575https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/1/janisonrodriguesdecarvalho.pdf5fe994a5a38fc60a5d01453d58003d1cMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82197https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/2/license.txt000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37bMD52TEXTjanisonrodriguesdecarvalho.pdf.txtjanisonrodriguesdecarvalho.pdf.txtExtracted texttext/plain231622https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/3/janisonrodriguesdecarvalho.pdf.txt32889a5c0a22e60e8a8f2afcf27e8849MD53ufjf/28632019-11-07 11:06:21.583oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2019-11-07T13:06:21Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
title Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
spellingShingle Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
Carvalho, Janison Rodrigues de
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Estimação de parâmetros
Phase-locked loop
Transformada discreta fourier
Estimação de harmônicos/inter-harmônicos
Processamento multitaxa
title_short Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
title_full Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
title_fullStr Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
title_full_unstemmed Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
title_sort Estimação de harmônicos/interharmônicos: uma abordagem multitaxa
author Carvalho, Janison Rodrigues de
author_facet Carvalho, Janison Rodrigues de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Duque, Carlos Augusto
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782123J0
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ribeiro, Moisés Vidal
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794613D7
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Cerqueira, Augusto Santiago
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Jorge, David Calhau
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791471Z2
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Silva, Eduardo Antônio Barros da
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728057U4
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4774219Y7
dc.contributor.author.fl_str_mv Carvalho, Janison Rodrigues de
contributor_str_mv Duque, Carlos Augusto
Ribeiro, Moisés Vidal
Cerqueira, Augusto Santiago
Jorge, David Calhau
Silva, Eduardo Antônio Barros da
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Estimação de parâmetros
Phase-locked loop
Transformada discreta fourier
Estimação de harmônicos/inter-harmônicos
Processamento multitaxa
dc.subject.por.fl_str_mv Estimação de parâmetros
Phase-locked loop
Transformada discreta fourier
Estimação de harmônicos/inter-harmônicos
Processamento multitaxa
description Esta dissertação apresenta uma abordagem sobre a estimação de parâmetros de harmônicos/inter-harmônicos de sinais elétricos no cenário de freqüência variante. Como resultados, são obtidas duas novas metodologias, adequadas para o processamento de tais sinais. A primeira estrutura é baseada no erro de fase da Transformada Discreta de Fourier (DFT – Discrete Fourier Transform) para sinais com desvio de freqüência. Ela faz uso de filtros digitais para eliminação das oscilações dos resultados da DFT e estimação do desvio da freqüência do sinal. Com as equações de resposta em freqüência do filtro DFT são então realizadas as correções de amplitude e fase. A segunda estrutura, principal foco desta dissertação, é obtida com a associação de bancos de filtros e processamento multitaxa com ferramentas de estimação de parâmetros, neste caso os Phase-Locked Loop (PLL). Nesta estrutura, o banco de filtros é responsável pela decomposição do sinal analisado separando as componentes harmônicas. A utilização de dispositivos de diminuição de taxa, os downsamplers, possibilita que os PLLs possam realizar as estimações trabalhando com freqüência inferior à freqüência do estágio de filtragem. Para os harmônicos de alta ordem os parâmetros reais são obtidos, inclusive, a partir de sinais sub-amostrados, resultantes do processo de redução de taxa. A análise dos resultados obtidos com estas estruturas é realizada, sendo realizadas comparações com o desempenho do algoritmo tradicional STFT (Short-Time Fourier Transform), da DFT recursiva e de uma estrutura baseada em PLL encontrada na literatura. Com o intuito de implementação em tempo real em plataformas DSP (Digital Signal Processors) é realizado também o levantamento do esforço computacional aproximado, com comparações com os métodos já citados.
publishDate 2008
dc.date.issued.fl_str_mv 2008-02-15
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-10-25T12:02:47Z
dc.date.available.fl_str_mv 2016-10-17
2016-10-25T12:02:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2863
url https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2863
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFJF
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Faculdade de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFJF
instname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron:UFJF
instname_str Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
instacron_str UFJF
institution UFJF
reponame_str Repositório Institucional da UFJF
collection Repositório Institucional da UFJF
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/4/janisonrodriguesdecarvalho.pdf.jpg
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/1/janisonrodriguesdecarvalho.pdf
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/2/license.txt
https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/2863/3/janisonrodriguesdecarvalho.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 5d60e0a518400cfb51ce09a6b4efecd3
5fe994a5a38fc60a5d01453d58003d1c
000e18a5aee6ca21bb5811ddf55fc37b
32889a5c0a22e60e8a8f2afcf27e8849
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1833922295210442752