李小光

（西安航空学院 理学院，陕西 西安 710077）

随着各种电力电子装置在电力系统越来越广泛的应用，其非线性的特点使得供电中的谐波失真问题日益严重。监测技术的研究对市电质量的补偿具有很高的价值，考虑到实际情况，在供电系统质量监测中需要一些低成本，但分析速度较快的监测系统。

离散时间采样的快速傅里叶变换FFT （fast Fourier transform）算法是目前最主要的谐波检测和分析方法。FFT算法的实现可以采用专用芯片[1]37－40、DSP 芯片[2]6－11[3]41－44、FPGA芯片[4]193－207以及微控制器等。随着集成电路制造技术和数字计算机技术的进步，微控制器芯片的功能和所能提供的逻辑资源越来越多。MSP430F1611微控制器芯片属于TI公司 MSP430x1xx系列产品中的一种[5－6]，该芯片具有10240字节的 SRAM（Static Random Access Memory）存储器、48 k 字节的程序存储器、8通道 12位 ADC、2通道 12位 DAC、16位×16位硬件乘法器模块等片内资源。硬件乘法器模块支持8/16位×8/16位有符号，或者无符号的乘法运算，并可以选择“乘法与累加”功能。采用MSP430系列微控制器实现FFT算法具有超低功耗、低电压工作、低成本、分析速度快等优点，它比采用专用芯片和DSP芯片价格便宜，比采用FPGA芯片容易实现。

1 利用微控制器实现FFT算法

快速傅里叶变换在信号处理中的线性滤、相关计算、谱分析等方面起着重要的作用。将N点采样数据分解为更短的数据段来进行计算可以提高计算效率，目前使用最广泛的是基2的FFT算法。图1给出基2按时间抽取的快速傅里叶变换中的基本运算过程[5]379－388[6]181－189。

图1 基2按时间抽取的快速傅里叶变换中的基本……