用于估计周期信号的系统和方法技术方案

根据一种实施方式，一种重构周期信号的方法，包括：从感测电路接收周期信号的随机电子样本；通过处理器按照相继次序对电子样本进行排序以形成有序样本；以及通过处理器基于有序样本来估计周期信号的形状。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容总体上涉及电子设备，具体地涉及一种。
技术介绍
公用事业供应商比如电力供应商、水供应商或者天然气供应商已经引入了自动读表(AMR)，例如为了能够从电表装置、水表装置或气表装置自动地收集消费数据、诊断数据和状态数据。这些数据被传送给中央数据库用于开账单、排错和分析，这使得关于消费的信息几乎实时可用。这个与分析耦合的适时信息可以帮助公用事业供应商和消费者二者更好地控制电能的使用和生产、天然气使用或水消耗。 以前几代的模拟表比如用于测量耗电量的法拉利模拟计数器具备电力消耗与计数器内的转轮之间的一对一的物理上可靠的关系。因此，对于用电户和电力共用事业公司而言，监测当前功耗和所度量的电耗的有效性是很简单的事情。例如，用电户可以很简单地比较电费账单上列出的计量表读数与实际的计量表读数。在电子实现自动读表的系统中，对于客户或者服务供应商而言，可能更难验证由电子式表检测的功耗与账单的电能是否彼此一致，或者电子式表标记或传输的所报告的耗电量是否已经被修改或篡改。这样的篡改可能是由于用户试图操纵标记的数据以减少公用事业账单，或者该篡改可能是由于供应商试图增加客户的账单。
技术实现思路
根据一种实施方式，一种重构周期信号的方法，包括:从感测电路接收周期信号的随机电子样本；通过处理器按照相继次序对该电子样本进行排序以形成有序样本；以及通过处理器基于该有序样本来估计周期信号的形状。 【附图说明】 为了更完全地理解本专利技术及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中: 图1图示了智能表装置的框图； 图2a至图2b图示了智能度量设备的更详细的框图； 图3图示了计量算法实施方式的框图； 图4a至图4b图示了方法实施方式的框图； 图5a至图5e图示了一种波形图，该波形示出了正弦信号的一个实施方式重构； 图6a至图6c图示了一种波形图，该波形示出了失真信号的一个实施方式重构；以及 图7图示了处理系统实施方式的框图。 除非另外说明，不同附图中的相应的附图标记和符号总体上指代相应的部件。绘制这些附图是为了清楚地图示优选实施方式的有关方面，这些附图并非必须按比例绘制。为了更清楚地图示某些实施方式，附图编号后面跟有指示相同结构、材料或处理步骤的变体的字母。 【具体实施方式】 下面详细讨论当前优选实施方式的进行和使用。然而，应当理解，本专利技术提供了很多可用专利技术概念，这些专利技术概念可以在多种具体背景中来实施。所讨论的【具体实施方式】仅为了说明用于进行和使用本专利技术的具体途径，而非限制本专利技术的范围。 将关于提供可验证的测量数据的智能电表的具体背景、系统和方法的优选实施方式来描述本专利技术。然而，本专利技术还可以应用于其他应用，包括但不限于电表、气表和水表、一般流量表和能量表、远程感测系统、数据标记应用、数据处理系统和其他提供可验证记录数据的系统。 图1图示了根据本专利技术的实施方式的示例功率测量场景100。如所示出的，客户102经由电源线110从公用事业公司106接收功率，智能电表104测量客户102消耗的功率。智能电表104可以存在于例如客户102的建筑物或住所内。在一些实施方式中，智能电表104被配置成接通和断开客户102的电源。表数据经由通信链路112向公用事业公司发送。通信链路112可以是无线通信链路、电话链路、有线互联网链路、电源线链路、专用有线链路或其他通信链路。在正常操作期间，智能电表104向公用事业公司106发送表示客户102消耗的电量的数据。这个数据可以以预定间隔来发送并且可以表示比如实际功率、无功功率、视在功率、功率因子、谐振功耗、系统状态信息和其他数据的值。因此，公用事业公司106可以将这个数据用于开账单的目的和/或用于监测功率分配系统的整体完整性的目的。例如，公用事业公司106可以使用功率因子信息和谐振功耗来确定向客户102递送的功率的效率，并且可以基于这些接收的测量值来调节功率分配系统。 在一个实施方式中，智能电表104也与验证机构108通信，验证机构108可以是公共组织、私有组织或政府组织，其任务是验证智能电表104给出的测量值的完整性。智能电表104给出的测量值可能丢失完整性的情况是例如智能电表104已经损坏或被篡改的情况。篡改可能潜在地发生在用电户102和公用事业公司106 二者的一部分上。例如，客户102可能篡改智能电表104以便将智能电表104发送的测量数据报告在消耗的电量以下。客户102进行的篡改可能包括试图对智能电表104重新编程，或者物理上绕过智能电表104。 另一方面，公用事业公司106可能有动机来调节智能电表104以便报告比实际消耗的更高的电耗。公用事业公司106进行的篡改可以包括例如修改智能电表104内的软件、硬件和/或数据。在公用事业公司106提供和/或制造智能电表104的情况下，智能电表内的软件或硬件可以被具体设计成伪造实际消耗的电量。 在本专利技术的实施方式中，存在多种方式使得验证机构108可以验证智能电表104给出的测量值的完整性。一种可以执行验证的方式是以受控的随机方式向验证机构108发送原始电压测量值和电流测量值，意味着通过涉及随机或伪随机分量的方法来选择随机样本。这样，很小百分比如1%或2%在时间随机化或随机时间的基础上被发送给验证机构。在实施方式中，这个随机化可以在不将数据中间存储在无保护的存储器比如RAM、闪存等中并且在不使用存储在无保护的存储器中的其他临时数据或处理数据的情况下来实现。在一些实施方式中，中间数据可以写入受保护的SRAM中。 在一个实施方式中，验证机构108接收这些随机发送的测量样本，重新计算功耗测量值，并且将重新计算的测量值与报告的消耗测量值相比较。在随机发送的值被标记和/或加密的实施方式中，验证机构108可以首先验证签名和/或对测量值进行解密。如果重新计算的消耗测量值在智能表和/或公用事业所报告的测量值的误差的裕度内，则所报告的测量值可以认为有效。另一方面，如果重新计算的测量值在误差的裕度外，则已经检测到了篡改的可能性。在这样的实施方式中，智能电表104被配置成使用不可能被篡改或修改的硬件和软件来对数据样本进行电标记。这些电标记的数据样本可以表示在执行另外的处理之前智能电表进行的电源线110上的电流和电压的原始数据测量值。通信信道114可以使用例如通用异步收发器(UART)、串行通信接口、或者无线或有线网络接口来实现。在一些实施方式中，随机数据块的传输不可以被系统中的任何其他块、设备或实体中断。例如，可以使用现有技术中公知的加密的电子签名技术和方法来生成电子签名。例如，可以使用哈希值来对数据进行标记，和/或使用对称或非对称加密算法比如高级加密标准(AES)、Rivest, Shami, Mdleman(RSA)算法、SHA1/256、汉明码、消息摘要算法(MD5)或椭圆曲线加密(ECC)方法来对数据进行加密。 一旦验证机构108已经接收到电子标记的数据，则验证机构108可以将所接收到的电子标记的数据与从公用事业公司106接收的数据或者智能电表104生成的测量数据相比较。在电子标记的原始数据由验证机构108使用以便验证智能电表104的完整性的实施方式中，由智能电表104实现的测量算法和计量算法由验证本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重构周期信号的方法，包括：从感测电路接收所述周期信号的随机电子样本；通过处理器按照相继次序对所述电子样本进行排序以形成有序样本；以及通过所述处理器基于所述有序样本来估计所述周期信号的形状。

【技术特征摘要】
2013.06.27 US 13/929,2841.一种重构周期信号的方法，包括: 从感测电路接收所述周期信号的随机电子样本； 通过处理器按照相继次序对所述电子样本进行排序以形成有序样本；以及 通过所述处理器基于所述有序样本来估计所述周期信号的形状。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述相继次序为升序。3.根据权利要求1所述的方法，其中: 排序包括:按照有序象限对所述电子样本进行排序；以及 估计包括:对所述有序象限进行镜像并且将经镜像的有序象限连结至所述有序象限以形成完整周期的所述周期信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述有序象限包括第一象限和第四象限，并且所述经镜像的有序象限包括第二象限和第三象限。5.根据权利要求1所述的方法，其中估计包括: 通过对有序样本的次序进行反转来形成所述有序样本的经镜像的集合；以及 将所述有序样本的经镜像的集合连结至所述有序样本。6.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述周期信号包括电压波形和电流波形；以及 所述随机电子样本各自包括电压样本和相应的电流样本。7.根据权利要求6所述的方法，还包括:基于所述电压波形和所述电流波形来确定耗电量度量。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述感测电路包括公用事业计量表。9.根据权利要求1所述的方法，其中估计包括使用最小二乘法来估计所述周期信号的基波分量的频率、幅度和相位。10.根据权利要求9所述的方法，还包括:使用所述最小二乘法来估计所述周期信号的至少一个谐波分量的幅度和相位。11.一种系统,包括: 存储器；以及 处理器，所述处理器被配置成: 从感测电路接收周期信号的随机电子样本； 将所述随机电子样本存储在所述存储器中； 按照相继次序对所述电子样本进行排序以形成有序样本；以及 基于所述有序样本来估计所述周期信号的形状。12.根据权利要求11所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·黑尔姆施密特，F·帕罗迪，S·舍恩费尔特，S·罗西，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE