正弦信号相位差的确定方法及相关测量装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种正弦信号相位差的确定方法及相关测量装置、设备及介质。在一具体实施方式中，该方法包括：对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值；根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第一正弦信号的相位，并根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第二正弦信号的相位；根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差。该实施方式具有实时性高、计算量小等优点，适用于各种需要确定相位差的场景，特别是工业实时测量领域中的场景。特别是工业实时测量领域中的场景。特别是工业实时测量领域中的场景。

【技术实现步骤摘要】
正弦信号相位差的确定方法及相关测量装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及测量
更具体地，涉及一种正弦信号相位差的确定方法及相关测量装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]正弦信号的相位差是测距、定位、跟踪、测向等诸多应用场景中的重要参数。目前，正弦信号相位差的确定多基于传统的离散傅里叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)，先计算整个频谱的傅里叶变换值，再通过比较得到频谱峰值，以此得到相位信息。专利技术人发现，这种方式存在计算量大等问题，其计算过程较为冗余，导致在应用于实时测量的工业领域时，由于计算量太大而不易实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种正弦信号相位差的确定方法及相关测量装置、设备及介质，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0005]本专利技术第一方面提供一种正弦信号相位差的确定方法，包括：
[0006]对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值；
[0007]根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第一正弦信号的相位，并根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第二正弦信号的相位；
[0008]根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差。
[0009]可选地，所述对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值包括：
[0010]对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别根据测量得到的信号实际频率，基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值。
[0011]可选地，所述根据测量得到的信号实际频率，基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值包括：
[0012]对于当前采样点的序号n小于等于傅里叶变换序列长度N的情况，基于如下公式进行离散傅里叶变换以得到当前采样点的离散傅里叶变换值：
[0013]S
f，n
＝S
f，n
‑1+[s(n)(cos(2πfn/f
s
)
‑
j sln(2πfn/f
s
))]；
[0014]对于当前采样点的序号n大于傅里叶变换序列长度N的情况，基于如下公式进行离散傅里叶变换以得到当前采样点的离散傅里叶变换值：
[0015]S
f，n
＝S
f，n
‑1‑
[s(n
‑
N)(cos(2πf(n
‑
N)/f
s
)
‑
j sin(2πf(n
‑
N)/f
s
))]+[s(n)(cos(2πfn/f
s
)
‑
jsin(2πfn/f
s
))]；
[0016]其中，S
f，n
为当前采样点的离散傅里叶变换值，S
f，n
‑1为上一采样点的离散傅里叶变
换值，s(n)为序号为n的采样点的采样数据，s(n
‑
N)为序号为(n
‑
N)的采样点的采样数据，f为信号实际频率，f
s
为采样频率。
[0017]可选地，所述傅里叶变换序列长度N的取值范围为3000
‑
5000。
[0018]可选地，所述傅里叶变换序列长度N的取值为4000。
[0019]可选地，所述根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第一正弦信号的相位，并根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第二正弦信号的相位包括：
[0020]根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值S
1f，n
得到第一正弦信号的相位
[0021]根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值S
2f，n
得到第二正弦信号的相位
[0022]可选地，所述根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差包括：
[0023]根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差
[0024]本专利技术第二方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本专利技术第一方面提供的方法。
[0025]本专利技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面提供的方法。
[0026]本专利技术第四方面提供一种质量流量的测量装置，包括科氏质量流量计和计算机设备；
[0027]所述科氏质量流量计，配置为采集第一正弦信号和所述第二正弦信号；
[0028]所述计算机设备，配置为：对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值；根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第一正弦信号的相位，并根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第二正弦信号的相位；根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差，并根据所述相位差得到质量流量。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]本专利技术所述技术方案对于实时变换的两路正弦信号，各路每采集一个采样点，即可递推得到该采样点的两路正弦信号的相位差，相比于基于传统离散傅里叶变换的相位差确定方式，大幅减小了计算量，具有实时性高、计算量小等优点，适用于各种需要确定相位差的场景，特别是工业实时测量领域中的场景。
附图说明
[0031]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0032]图1示出本专利技术实施例提供的正弦信号相位差的确定方法的流程示意图。
[0033]图2示出本专利技术实施例提供的正弦信号相位差的确定方法的信号处理流程示意图。
[0034]图3示出执行本专利技术实施例提供的正弦信号相位差的确定方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0036]目前，正弦信号相位差的确定多基于传统的离散傅里叶变换(DFT)，先计算整个频谱的傅里叶变换值，再通过比较得到频谱峰值，以此得到相位信息。
[0037]基于传统DFT确定正弦信号相位差的原理如下：对两路正弦信号分别进行离散傅里叶变换，得到两路正弦信号的频率，即为频谱峰值处频率，分别求取两路正弦信号的频谱峰值处的相位，即可得到两路正弦信号的相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正弦信号相位差的确定方法，其特征在于，包括：对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值；根据第一正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第一正弦信号的相位，并根据第二正弦信号的当前采样点的离散傅里叶变换值得到第二正弦信号的相位；根据第一正弦信号的相位和第二正弦信号的相位得到第一正弦信号与第二正弦信号的相位差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值包括：对于第一正弦信号和第二正弦信号，分别根据测量得到的信号实际频率，基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据测量得到的信号实际频率，基于滑动离散傅里叶变换得到当前采样点的离散傅里叶变换值包括：对于当前采样点的序号n小于等于傅里叶变换序列长度N的情况，基于如下公式进行离散傅里叶变换以得到当前采样点的离散傅里叶变换值：S
f，n
＝S
f，n
‑1+[s(n)(cos(2πfn/f
s
)
‑
j sin(2πfn/f
s
))]；对于当前采样点的序号n大于傅里叶变换序列长度N的情况，基于如下公式进行离散傅里叶变换以得到当前采样点的离散傅里叶变换值：S
f，n
＝S
f，n
‑1‑
[s(n
‑
N)(cos(2πf(n
‑
N)/f
s
)
‑
j sin(2πf(n
‑
N)/f
s
))]+[s(n)(cos(2πfn/f
s
)
‑
j sin(2πfn/f
s
))]；其中，S
f，n
为当前采样点的离散傅里叶变换值，S
f，n
‑1为上一采样点的离散傅里叶变换值，s...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳荣，王永辉，孟晨，唐玉涛，胡忠，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：