[发明专利]一种模拟特高频局部放电信号的系统和方法

权利要求书

1.一种模拟特高频局部放电信号的系统，其特征在于，所述系统包括：

上位机，其用于发送串口指令至数字信号处理模块，其中所述指令包括原始局部放电信号的样式、频率、采样率和包络波形；

数字信号处理模块，其用于接收上位机的指令，将所述原始局部放电信号的样式、频率、采样率和包络波形解析成基带信号的参数，以及根据所述参数计算基带信号的并行数据流；

现场可编程门阵列，其包括随机存储器和串行接口，其中，随机存储器用于存储数字信号处理模块传输的所述并行数据流并将其输出到模拟局部放电信号模块，串行接口用于接收数字信号处理模块传输的原始局部放电信号的频率和采样率并将其以固定的调整时钟频率发送至模拟局部放电信号模块；

模拟局部放电信号模块，其用于根据现场可编程门阵列以固定的调整时钟频率发送的原始局部放电信号的频率和采样率对现场可编程门阵列传输的数据进行变频，并将变频后的数字信号转换为模拟信号输出至功率放大模块；

功率放大模块，其用于接收模拟局部放电信号模块传输的模拟信号并将其放大。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括原始局部放电信号采集模块，其用于生成典型局部放电模型在不同电压下展现的典型放电谱图，并采集所述局部放电谱图的局部放电数据，其中所述典型局部放电模型包括高压尖刺模型、悬浮模型、自由金属颗粒模型和沿面模型。

3.根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于，所述模拟局部放电信号模块包括：

数字上变频单元，其用于根据随机存储器传输的并行数据流进行数字上变频，生成局部放电数字信号；

数字频率合成单元，其用于根据串行接口传输的原始局部放电信号的频率和采样率，控制数字上变频单元生成局部放电数字信号的时间间隔；

数/模转换单元，其用于将变频后的局部放电数字信号转换为模拟局部放电信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数字信号处理模块是微处理器。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数字信号处理模块计算出的基带信号的并行数据流是18bit。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述模拟局部放电信号模块是正交数字上变频器。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数/模转换单元是14位。

8.一种模拟特高频局部放电信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

将采集的原始局部放电信号数据通过上位机以串口指令的形式发送至数据信号处理模块，其中所述指令包括原始局部放电信号的样式、频率、采样率和包络波形；

数字信号处理模块接收上位机的指令，将所述原始局部放电信号的样式、频率、采样率和包络波形解析成基带信号的参数，以及计算基带信号的并行数据流；

在现场可编程阵列中，随机存储器存储数字信号处理模块传输的所述并行数据流并将其输出到模拟局部放电信号模块，串行接口接收数字信号处理模块传输的原始局部放电信号的频率和采样率并将其以固定的调整时钟频率发送至模拟局部放电信号模块；

在模拟局部放电信号模块中，数字上变频单元根据随机存储器传输的并行数据流进行数字上变频，生成局部放电数字信号，数字频率合成单元根据串行接口传输的原始局部放电信号的频率和采样率，控制数字上变频单元生成局部放电数字信号的时间间隔，数/模转换单元将变频后的局部放电数字信号转换为模拟局部放电信号；

功率放大模块接收模拟局部放电信号模块传输的模拟信号并将其放大。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述采集原始局部放电信号数据包括生成典型局部放电模型在不同电压下展现的典型放电谱图，并采集所述局部放电谱图的局部放电数据，其中所述典型局部放电模型包括高压尖刺模型、悬浮模型、自由金属颗粒模型和沿面模型。