Développement d’un produit sur carte DSP pour la mesure de bruit et d’impédance sur une ligne à courant porteur

Elèves : Hamid MEGHDADI

Claire CHAVET-JABOT

Tuteurs : M. Stéphane GOUEL

M. Jean-Luc VINCENT

Jeudi 29 mars 2007

Partenariat avec Legrand Domotique – courant porteur Exigences :

Bruit sur la ligne faible Impédance de la ligne forte

But du produit : détecter l’élément perturbateur

Utilisateurs : installateurs Legrand

Introduction générale

Sommaire

Courant porteur en ligne (CPL) Problématique Vue d’ensemble du projet Produit CPL Legrand Mise en forme du signal Conversion Analogique/Numérique Interfaçage Traitement du signal Résultats Mesure d’impédance Perspectives (Stage) Conclusion Démonstration

Courant porteur en ligne (CPL)

Classification Bas débit

Domotique FSK (~150KHz)

Haut débit Internet, téléphonie, … CDMA (~MHz)

Utilisation du réseau électrique existant courant + informations

Transmission bas débit ou haut débit

Problématique

Niveau du bruit Niveau utile : 1V Bruit de certains appareils : qq Volts

Impédance de la ligne Capacité de filtrage Capacité forte Impédance faible Court

circuit

Il est très important de connaître niveau de bruit et l’impédance de la ligne

Vue d’ensemble du projet

SIGNAL COURANT PORTEUR

ACQUISITION DU SIGNAL

CONVERSION ANALOGIQUE NUMERIQUE

TRAITEMENT

NEUTREPHASE

Produit Legrand CPL

Produit dédié :•Mise en forme•Filtrage

AD7866CB(CAN)

DSP BlackfinADSP BF533

Interfaçage(SPI)

Produit CPL Legrand

Modem Émission

Tension : 1V ≈ 120dBµV

Réception Sensibilité : 65 dBµV

Fréquence : 132 KHz Possibilité d’émission

ou de réception sans fils

Mise en forme du signal

Opérations : Découplage Filtrage du signal CPL Offset

Signal de sortie: DC : 2.5 V CPL : 1 V

C2

47nF

T2

TRAN-2P2S

D1DIODE-SCD2

DIODE-SC

D3DIODE-SC

L46.8uH

C347nF

L227uH

R1

10kL327uH

C20

4.7nF

L1

27uHPHASE

NEUTRESIGNAL CPL FILTRE

C11nF

Conversion Analogique/Numérique

Caractéristiques de AD7866 :

Dual 12-Bit, 2-Channel ADC Fréquence d’échantillonnage:

1 MSPS Max Conversion/envoi simultanées Même horloge pour conversion

et interfaçage (jusqu’à 16 MHz) Interface série rapide Compatible avec DSP SNR = 70 dB à 300 kHz

Exigences :

Fsig=132 KHz Féch>300 KhzTension Max > 3.5VCarte d’évaluationCompatible avec Blackfin

AD7866

ADSP BF533 EZ kit lite

ADSP-BF533 Blackfin® Processor

64 MB (32M x 16-bit) SDRAM

2 MB (512K x 16-bit x 2) FLASH memory

AD1836 96 kHz audio codec w/ 4 input and 6 output RCA jacks

ADV7183 video decoder w/ 3 input RCA jacks

ADV7171 video encoder w/ 3 output RCA jacks

ADM3202 RS-232 line driver/receiver Se pilote à partir du logiciel Visual DSP++ fourni par

Analog Device.

Interfaçage

SPI (4 fils) : MISO : DOUTA SCK : SCLK SPISS : CS MOSI :

FSCK = 6.4 MHz Féch = 400 KHz Mode DMA (Blocs de 512 échantillons) SPI_BAUD, SPI_CTL, CPI_FLG

Baud Rate

•Maître/esclave•Taille des mots•Activation•…

Configuration de SPISSJusqu’à 7 esclaves

Densité spectrale de puissance

Méthode de WelchMoyennage de dsp de K suites de M

échantillons Choix du calcul de la TFD

Goertzel FFT Chirp-Z

Traitement du signal

Début

Initialisation de l’interruption du

DMA

Initialisation du port SPI

Lancement de la réception du

transfert DMA

Attente

ISR

Mise en forme du signal reçu

Calcul de la FFT

Moyennage des périodogrammes

Calculs faits le nb de fois

voulu

Lancement de la réception du

transfert DMA

Fin

oui non

ISR

Mise en forme du signal reçu

Calcul de la FFT

Moyennage des périodogrammes

Calculs faits le nb de fois

voulu

Lancement de la réception du

transfert DMA

Fin

oui non

Programme Principal

ISR(Validation du

spectre !)

Résultats

FFT sur 512 points : 171 132,82 KHz Raie en zéro offset de 2,5V

Mode RANGE=1 Résolution : 12Bits

Perspectives (Stage)

Affichage Mesure d’impédance Développement d’un prototype Optimisation et finalisation de

l’application Conception du produit final

Conclusion

Apports personnels: Connaissance d’un milieu industriel Travail en groupe Familiarisation avec les réseaux CPL Estimation spectrale de puissance Approfondissement des connaissances en DSP Connaissance des différentes méthodes pour

calculer une DFT Conversion analogique numérique Interfaçage des différents modules

Merci pour votre attention

Elèves : Hamid MEGHDADI

Claire CHAVET-JABOT

Tuteurs : M. Stéphane GOUEL

M. Jean-Luc VINCENT

Jeudi 29 mars 2007

Démonstration