EC341E - SIGNAL PROCESSING AND ANALYSIS OF GRID PERFORMANCE METRICS (2020.1)

Tracking Simultaneous Time-Varying Power Harmonic Distortions Using Filter Banks [1] Neste artigo os autores desenvolverem um novo método para a decomposição de harmônicos variantes no tempo, baseado em um sistema multi-rate de bancos de filtro. A técnica é capaz de extrair cada harmônico no domínio do tempo. A estrutura foi montada para trabalhar com 256 amostras por ciclo e capaz de rastrear até o 15º harmônico. Eles focaram na decomposição do harmônico ao invés de sua estimação, visto que: - Se a separação de componentes individuais do harmônico pode ser realizada, o processo de estimação se torna mais fácil; - A decomposição é feita no domínio do tempo, assim, o comportamento dos harmônicos que possuem características transitórias pode ser observado. Foi proposto um sistema de Banco de Filtros para realizar este rastreamento, como mostra a Figura 1. Figura 1 Um sistema multi-rate emprega um banco de filtros com uma entrada e várias saídas (Banco de Filt...

Exploring the Power of Wavelet Analysis [1] Neste artigo datado de 1996, os autores falam sobre as vantagens de se trabalhar com a ferramenta Wavelet, e embora naquela época este conceito fosse muito recente, o FBI dos Estados Unidos já adotava este padrão para compressão e armazenamento das mais de 30 milhões de digitais do país.  O conceito básico desta análise baseia-se em selecionar um dos vários tipos de "Wavelet Mãe", cada um adequado para diferentes aplicações, comprimindo ou distorcendo o sinal para que se adeque ao original. Por possuírem um tempo de processamento menor que a Transformada de Fourier, os autores declaram que: "Thus, an appropriate choice of a mother wavelet is not only elegant and useful, it is also efficient. " A não adequação da Análise de Fourier em lidar com sinais transitórios possibilitou o aparecimento desta técnica, que faz a re-construção do sinal original superpondo vários sinais menores e escalas de tempo diferentes. Dua...

Análise de sinal na Toolbox Wavelet Analyzer no MATLAB Foi utilizada a Toolbox do Matlab [1] para realizar a análise do sinal de consumo elétrico de uma residência. Este sinal é pré existente no Matlab e é mostrado na Figura 1. Figura 1  Após a análise deste sinal será aplicado o "de-noise" com o intuito de retirar o seu ruído. A Figura 2 mostra a tela inicial da ferramenta. Figura 2 Acessando a opção Wavelet 1-D e importando o sinal, a seguinte janela aparece, como na Figura 3. Três níveis de decomposição foram o suficiente para ter uma melhor visualização do sinal das componentes de alta frequência. O ruído pode ser claramente percebido na primeira metade do sinal. Figura 3 Ao selecionar alguma parte do sinal, é possível dar zoom com a função X+ a fim de verificar o ruído mais profundamente. Isto é mostrado na Figura 4. Figura 4 Para aplicar a ferramenta "De-noise", basta clicar no botão correspondente, fazer o ajust...

Da Transformada de Fourier para a Transformada Wavelet [1] Talvez a forma mais conhecida de realizar análise de sinais é com a Transformada de Fourier, que "quebra" um sinal em uma soma de infinitos senos de diferentes frequências. Outra maneira de pensar a Transformada de Fourier é reconhecê-la como uma técnica matemática para transformar um sinal do domínio do tempo para o domínio da frequência, como é mostrado na Figura 1. Figura 1 Porém, a Transformada de Fourier possui um detalhe que talvez seja extremamente importante em se tratando de sistemas elétricos. Na transformação para o domínio da frequência, a informação do tempo é perdida. Quando analisado um sinal pela transformada de Fourier, é impossível sabe quando um acontecimento em particular ocorreu.  Já a Transformada Wavelet seria uma evolução deste tipo de transformada. Ela é compatível com sinais transitórios, quedas bruscas, mudanças rápidas e qualquer característica transitória, função ess...