本申请公开了一种PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法、装置及设备，方法包括：基于傅里叶变换对在PJVS阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，PJVS阶梯波包括多个电压台阶；采用预设S函数，根据初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组；根据目标权重数组计算PJVS量子电压阶梯波基波幅值，得到目标基波幅值。此过程中将过渡区和吉布斯影响的采样数据也充分利用起来，还能通过具体的计算确保复现电压的准确性和可靠性。因此，本申请能够解决现有技术的过渡区数据被丢弃，且复现电压缺乏稳定性和可靠性的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电压测量，尤其涉及一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法、装置及设备。
技术介绍
1、可编程约瑟夫森电压标准(programmable josephson voltage standard，pjvs)可通过输出量子电压阶梯波来构建交流电压基准，但由于过渡过程和吉布斯效应，其产生的量子电压台阶的两端存在波动，导致其相应采样数据准确性较低，常见的数据处理方法是将过渡过程数据剔除，仅利用稳定区域的量子电压数据，用以实现交流量子电压量值复现和对被校准交流电压信号的校准。
2、现有的方法例如3σ方法需要划分量子电压台阶的平稳区与过渡区，继而仅保留平稳区数据而丢弃过渡区数据；且复现阶梯波量子电压时的鲁棒性较低。所以实际测量过程中的过渡区数据得不到利用，还在复现电压时缺乏稳定性和可靠性，难以满足实际应用需求。
技术实现思路
1、本申请提供了一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法、装置及设备，用于解决现有技术的过渡区数据被丢弃，且复现电压缺乏稳定性和可靠性的技术问题。
2、有鉴于此，本申请第一方面提供了一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，包括：
3、基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶；
4、采用预设s函数，根据所述初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组；
5、根据所述目标权重数组计算pjvs量子电压阶梯波基波幅值，得到目标基波幅值。
>6、优选地，所述基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶，包括：7、在所述pjvs阶梯波的每个所述电压台阶上采集预置数量的数据点；
8、基于傅里叶变换，依据所述电压台阶的台阶编号和所述预置数量的所述数据点进行离散傅里叶变换，得到拟合函数；
9、通过所述拟合函数确定每个所述数据点的拟合值后，根据所述拟合值进行元素差值计算，得到初始信号数组。
10、优选地，所述基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶，之前还包括：
11、通过pjvs输出多个周期的正弦型阶梯波电压信号，得到pjvs阶梯波，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶。
12、优选地，所述采用预设s函数，根据所述初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组，包括：
13、根据所述初始信号数组计算元素标准差，并依据所述元素标准差求取初始权重，得到初始权重数组；
14、采用预设s函数对所述初始权重数组中的元素进行拟合处理，得到拟合权重数组；
15、对所述拟合权重数组中的元素进行优化计算，得到目标权重数组。
16、优选地，所述对所述拟合权重数组中的元素进行优化计算，得到目标权重数组，还包括：
17、将所述拟合权重数组中的负权值元素置零。
18、本申请第二方面提供了一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算装置，包括：
19、拟合计算单元，用于基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶；
20、权重计算单元，用于采用预设s函数，根据所述初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组；
21、幅值计算单元，用于根据所述目标权重数组计算pjvs量子电压阶梯波基波幅值，得到目标基波幅值。
22、优选地，所述拟合计算单元，具体用于：
23、在所述pjvs阶梯波的每个所述电压台阶上采集预置数量的数据点；
24、基于傅里叶变换，依据所述电压台阶的台阶编号和所述预置数量的所述数据点进行离散傅里叶变换，得到拟合函数；
25、通过所述拟合函数确定每个所述数据点的拟合值后，根据所述拟合值进行元素差值计算，得到初始信号数组。
26、优选地，还包括：
27、波形生成单元，用于通过pjvs输出多个周期的正弦型阶梯波电压信号，得到pjvs阶梯波，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶。
28、优选地，所述权重计算单元，具体用于：
29、根据所述初始信号数组计算元素标准差，并依据所述元素标准差求取初始权重，得到初始权重数组；
30、采用预设s函数对所述初始权重数组中的元素进行拟合处理，得到拟合权重数组；
31、对所述拟合权重数组中的元素进行优化计算，得到目标权重数组。
32、本申请第三方面提供了一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算设备，所述设备包括处理器以及存储器；
33、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
34、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法。
35、从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
36、本申请中，提供了一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，包括：基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，pjvs阶梯波包括多个电压台阶；采用预设s函数，根据初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组；根据目标权重数组计算pjvs量子电压阶梯波基波幅值，得到目标基波幅值。
37、本申请提供的pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，无需划分平稳区和过渡区，通过基于电压台阶获取到的初始信号数组计算出目标权重数组，就可以根据该权重数组复现出准确的基波幅值，此过程中将过渡区和吉布斯影响的采样数据也充分利用起来，还能通过具体的计算确保复现电压的准确性和可靠性。因此，本申请能够解决现有技术的过渡区数据被丢弃，且复现电压缺乏稳定性和可靠性的技术问题。
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【技术保护点】
1.一种PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述基于傅里叶变换对在PJVS阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述PJVS阶梯波包括多个电压台阶，包括：
3.根据权利要求1所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述基于傅里叶变换对在PJVS阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述PJVS阶梯波包括多个电压台阶，之前还包括：
4.根据权利要求1所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述采用预设S函数，根据所述初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组，包括：
5.根据权利要求4所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述对所述拟合权重数组中的元素进行优化计算，得到目标权重数组，还包括：
6.一种PJVS量子电压阶梯波幅值计算装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算装置，其特征在于，所述拟合计算单元，具体用于：
8.根据权利要求6所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求6所述的PJVS量子电压阶梯波幅值计算装置，其特征在于，所述权重计算单元，具体用于：
10.一种PJVS量子电压阶梯波幅值计算设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
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【技术特征摘要】
1.一种pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶，包括：
3.根据权利要求1所述的pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述基于傅里叶变换对在pjvs阶梯波上采集的数据点进行拟合计算，得到初始信号数组，所述pjvs阶梯波包括多个电压台阶，之前还包括：
4.根据权利要求1所述的pjvs量子电压阶梯波幅值计算方法，其特征在于，所述采用预设s函数，根据所述初始信号数组进行权重计算分析，目标权重数组，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：王保帅，肖勇，胡珊珊，宋宏天，王宗义，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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