【技术实现步骤摘要】
基于平均极值测量信号指标的方法
[0001]本专利技术涉及电子测控
，具体涉及一种基于平均极值测量信号指标的方法。
技术介绍
[0002]电子通信技术是先把数据信息调制到电子信号上，再把信号从发送端传输到接收端，接收端解调制还原数据信息；因为电路装置可以利用电子信号的振幅，频率，以及相位三个参数实现调制，所以解调电路实际的工作原理也就是测量信号的这三个参数；传统通信把信号按调制方式可分为调幅，调频，以及调相和三种；调幅是只改变信号振幅，而不改变信号频率和相位；保持信号振幅不变，改变信号频率的称为调频，而改变信号相位的称为调相；因此传统解调方案通常不需要同时测量信号的三个参数，只测量一个参数；例如调幅广播或幅移键控数字通信只测量信号的振幅，调频广播或频移键控数字通信只测量信号的频率，相移键控数字通信只测量信号的相位；因为这类传统通信系统没有充分利用信号的全部参数，所以没有达到数据传输效率最大化。
[0003]对余弦电子信号频率，振幅，初相，以及其中直流成分的测量在通信等电子技术中具有广泛的应用，无论对物体速度等物理量的电子测量，还是现代数字通信技术，都离不开这些电子技术参数；传统采用数据平均法测量直流成分，再用分析峰值等特征点方式测量信号的振幅和初相；数据平均法就是计算所有数据的平均值作为直流分量，这种方法在信号的整数倍周期时，或者当周期倍数非常大时才比较准确，当只有小于三倍周期的数据时，误差较大；若待测信号混有噪声，传统用那些孤立的特征数据点测量振幅的误差等于噪声振幅除以信号振幅，因此误差较大。>
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决现有方法在测量过程中，小于信号的三倍周期时，存在误差大的问题，提供一种基于平均极值测量信号指标的方法。
[0005]基于平均极值测量信号指标的方法，该方法通过平均极值测量系统实现，所述测量系统包括数据输入端，存贮器，处理器和输出端；
[0006]数据输入端输入的待测信号保存在存贮器中；
[0007]要求所述待测信号数据以固定频率F采样产生；待测信号为原始信号混入随机噪声信号；原始信号为单一频率的余弦信号，瞬时频率f为未知数值，瞬时振幅A为未知数值；瞬时频率f的最大值低于频率上限数值H，保证采样频率F大于上限数值H的8倍；要求任意时刻待测信号混入的噪声信号振幅小于待测信号振幅的四分之一；待测信号的采样深度大于2.5倍的原始信号周期；
[0008]所述存贮器保存从数据输入端获得的待测信号；在每一次测量过程中在逻辑上连续存贮N个数据，形成一个一维数组的数据结构，用S[i]表示；其中S为数组名称，i为下标索引序号；下标索引序号i的最小值为零，最大值为N减1；定义下标索引序号减小的方向为左
方向，下标索引序号增加的方向为右方向；
[0009]所述处理器分析存贮器中的数据，通过信号平均值数据，查找极值，以及计算待测信号参数，获得待测信号的瞬时频率f和瞬时振幅A并经输出端输出；具体过程为：
[0010]步骤一、获得待测信号的平均值数据；即：对于数组S[i]中任何一个数据，计算其到起始数组之间各个数据的平均值，生成一条平均值曲线；具体方法为；
[0011]步骤A1、定义变量i和变量j，并设其初值均为零；定义一个有N个元素的一维数组Q；
[0012]步骤A2、将数组Q中起始元素的值设置为数组S中起始元素的数值；并将变量j的值设置为1；
[0013]步骤A3、将变量i的值设置为零；并将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]设置为零；
[0014]步骤A4、将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]的值加上数组S中以i为索引序号的元素S[i]；然后i＝i+1，再判断i的值是否小于等于j，如果是，则重复执行步骤A4，否则，执行步骤A5；
[0015]步骤A5、将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]的值除以变量j之后，再设置到Q[j]中；然后将j＝j+1，如果j小于N，则执行步骤A3，否则，完成获得待测信号平均值数据，并保存在数组Q中；执行步骤二；
[0016]步骤二、对获得的待测信号平均值数据进行查找极值，具体过程为：
[0017]步骤B1、将变量i和变量j的值均设置为零；定义一个含有四个元素的一维数组R，用于保存四个极值在数组Q中的索引序号，第一个元素为R[0]；
[0018]步骤B2、取数组Q中以i为索引序号的元素Q[i]，以i+1为索引序号的元素Q[i+1]，以i为索引序号的元素Q[i+2]，若Q[i+1]小于Q[i]，同时又小于Q[i+2]，则将R[j]的值设置为i+1之后，再将变量j加1，执行步骤B4，否则执行步骤B3；
[0019]步骤B3、若Q[i+1]大于Q[i]，同时又大于Q[i+2]，则将R[j]的值设置为i+1，然后j＝j+1；
[0020]步骤B4、若变量j等于4，则执行步骤B5，否则在把变量i加1之后去执行步骤B2；
[0021]步骤B5、从数组Q中取得以R[0]，R[1]，R[2]，以及R[3]为索引序号的元素Q[R[0]]，Q[R[1]]，Q[R[2]]，以及Q[R[3]]分别为四个极值P1，P2，P3以及P4，检查所述四个极值点的大小关系，如果即不满足P1<P3<P4<P2，又不满足P1>P3>P4>P2，则找到的极值点不正确，执行步骤B6进行修正，执行步骤B2；否则，执行步骤三；
[0022]步骤B6、将第一极值点P1的值修改为Q[R[0]]与Q[R[1]]的平均值，将R[0]修改为R[0]与[R1]的平均数；将R[1]的值修改为R[2]的值，然后将R[2]的值修改为R[3]的值，再将变量j的值修改为3，执行步骤B2；
[0023]步骤三、计算待测信号的参数；
[0024]根据找到的四个极值P1，P2，P3，以及P4，计算出待测信号的振幅，初相，以及信号中的直流电压；根据数组Q记录的四个极值的索引序号，以及输入信号的采样频率，计算出待测信号的频率；
[0025]所述待测信号中的直流电压V，用下式计算为：
[0026][0027]所述待测信号的瞬时振幅A，用下式计算为：
[0028][0029]所述待测信号的初相分成两种情况；如果四个极值点的大小顺序排列为P1<P3<P4<P2，则初相为：
[0030][0031]否则，初相为：
[0032][0033]所述待测信号的瞬时频率f，采用数组R和采样频率F计算得到；
[0034]f＝(R[3]‑
R[1])F
[0035]所述直流电压V、瞬时振幅A、瞬时频率f，以及初相经输出端输出。
[0036]本专利技术的有益效果：电子信号的振幅调制，频率调制，以及相位调制广泛应用在现代各种通信网络、4G、5G、WIFI、数字广播电视，以及卫星通信等系统；传统解调制装置只能实现单一制式解调，例如振幅检波器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于平均极值测量信号指标的方法，其特征是：该方法通过平均极值测量系统实现，所述测量系统包括数据输入端，存贮器，处理器和输出端；数据输入端输入的待测信号保存在存贮器中；要求所述待测信号数据以固定频率F采样产生；待测信号为原始信号混入随机噪声信号；原始信号为单一频率的余弦信号，瞬时频率f为未知数值，瞬时振幅A为未知数值；瞬时频率f的最大值低于频率上限数值H，保证采样频率F大于上限数值H的8倍；要求任意时刻待测信号混入的噪声信号振幅小于待测信号振幅的四分之一；待测信号的采样深度大于2.5倍的原始信号周期；所述存贮器保存从数据输入端获得的待测信号；在每一次测量过程中在逻辑上连续存贮N个数据，形成一个一维数组的数据结构，用S[i]表示；其中S为数组名称，i为下标索引序号；下标索引序号i的最小值为零，最大值为N减1；定义下标索引序号减小的方向为左方向，下标索引序号增加的方向为右方向；所述处理器分析存贮器中的数据，通过信号平均值数据，查找极值，以及计算待测信号参数，获得待测信号的瞬时频率f和瞬时振幅A并经输出端输出；具体过程为：步骤一、获得待测信号的平均值数据；即：对于数组S[i]中任何一个数据，计算其到起始数组之间各个数据的平均值，生成一条平均值曲线；具体方法为；步骤A1、定义变量i和变量j，并设其初值均为零；定义一个有N个元素的一维数组Q；步骤A2、将数组Q中起始元素的值设置为数组S中起始元素的数值；并将变量j的值设置为1；步骤A3、将变量i的值设置为零；并将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]设置为零；步骤A4、将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]的值加上数组S中以i为索引序号的元素S[i]；然后i＝i+1，再判断i的值是否小于等于j，如果是，则重复执行步骤A4，否则，执行步骤A5；步骤A5、将数组Q中以j为索引序号的元素Q[j]的值除以变量j之后，再设置到Q[j]中；然后将j＝j+1，如果j小于N，则执行步骤A3，否则，完成获得待测信号平均值数据，并保存在数组Q中；执行步骤二；步骤二、对获得的待测信号平均值数据进行查找极值，具体过程为：步骤B1、将变量i和变量j的值均设置为零；定义一个含有四个元素的一维数组R，用于保存四个极值在数组Q中的索引序号，第一个元素为R[0]；步骤B2、取数组Q中以i为索引序号的元素Q[i]，以i+1为索引序号的元素Q[i+1]，以i为索引序号的元素Q[i+2]，若Q[i+1]小于Q[i]，同时又小于Q[i+2]，则将R[j]的值设置为i+1之后，再将变量j加1，执行步骤B4，否则执行步骤B3；步骤B...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰，
申请(专利权)人：吉林省广播电视研究所吉林省广播电视局科技信息中心，
类型：发明
国别省市：
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