主从式多处理器实时信号分析方法技术

技术编号:8531389 阅读:188 留言:0更新日期:2013-04-04 13:27
本发明专利技术公开了一种主从式多处理器实时信号分析方法,采用一个主处理器与N个从处理器执行;其中,主处理器以T秒为采样周期,定时对被测信号进行采样并获得采样数据,并利用迭代方法获得直流分量x0;在N个从处理器中,设定正整数K的值,设定N×K个频率的数值为依次递增且均不大于2π/T的正数ω11、ω12、…、ω1K、ω21、…、ωNK,利用迭代方法获得N×K个交流分量x11、x12、…、x1K、x21、…、xNK,N×K个正交分量z11、z12、…、z1K、z21、…、zNK,并计算N×K个估计幅值a11、a12、…、a1K、a21、…、aNK。本发明专利技术的主从式多处理器实时信号分析方法算法结构相对简单、运算量相对小、运行时间相对短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信号分析
,具体涉及一种采用一个主处理器与多个从处理器,把信号实时分解为直流分量与指定频率的多个交流分量,并获得每个交流分量的正交分量和幅值的信号分析方法。
技术介绍
在工程中,经常需要把电压、电流、声音、振动等信号实时分解为直流分量与指定频率的多个交流分量,并计算直流分量的数值与各个交流分量的幅值,例如电力系统的谐波与间谐波分析以及机械振动的振动分量分析等。为此,现有技术中已经提出了几种信号分析方法,虽获得较好效果,但还存在一些 不足,例如 采用单处理器的信号分析方法,受处理器运算速度限制,数据处理时间和采样周期长,交流分量个数受限,实时分析性能难以提高;基于递推傅里叶变换的信号分析方法,需要保存一个完整周期内的全部采样数据,并且需要计算正弦函数和余弦函数;基于微分方程形式的针对连续时间信号的信号分析方法,不能直接应用于计算机系统中。采用一阶无限冲激响应(IIR)算法的方法,每次迭代的运行时间可能不相等,难以确定定时采样周期的数值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种算法结构相对简单、运算量相对小、运行时间相对短的信号分析方法。为了实现上述目的,本专利技术提供了一种,采用一个主处理器与N个从处理器执行;其中,主处理器以T秒为采样周期,定时对被测信号进行采样并获得采样数据,并利用迭代方法获得直流分量Xtl ;在N个从处理器中,设定正整数K的值,设定NXK个频率的数值为依次递增且均不大于2 /T的正数ω η、ω 12、…、ω 1Κ、ω2ι>…、ωΜ,利用迭代方法获得NXK个交流分量χη、χ12、…、x1K、x21、…、xNK, NXK个正里 Zn、Z12、···、Ζικ、ζ2ι、·“、ζΝΚ,并计算 NXK 个估计巾田值 h1、^12、···、&ικ、、···、已服。作为优选,针对所述被测信号的每个采样数据u[s],按照下述第一处理方案和第二处理方案中的一种执行,连续的两个采样数据分别执行不同的处理方案;其中μ为不大于2 π /T的正数,从处理器序号η分别取值为1,2,…,N ;第一处理方案依次包括以下步骤SlOl :主处理器按式(I)计算直流分量增量Iitl [2]的值,并发送该值到全部从处理器;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主从式多处理器实时信号分析方法,其特征在于,采用一个主处理器与N个从处理器执行;其中,主处理器以T秒为采样周期,定时对被测信号进行采样并获得采样数据,并利用迭代方法获得直流分量x0;在N个从处理器中,设定正整数K的值,设定N×K个频率的数值为依次递增且均不大于2π/T的正数ω11、ω12、…、ω1K、ω21、…、ωNK,利用迭代方法获得N×K个交流分量x11、x12、…、x1K、x21、…、xNK,N×K个正交分量z11、z12、…、z1K、z21、…、zNK,并计算N×K个估计幅值a11、a12、…、a1K、a21、…、aNK。

【技术特征摘要】
1.一种主从式多处理器实时信号分析方法,其特征在于,采用一个主处理器与N个从处理器执行;其中,主处理器以T秒为采样周期,定时对被测信号进行采样并获得采样数据,并利用迭代方法获得直流分量Xtl ;在N个从处理器中,设定正整数K的值,设定NXK个频率的数值为依次递增且均不大于2 /T的正数to n、co12、…、co1K、co21、…、Wm,利用迭代方法获得NXK个交流分量xn、x12、…、x1K、x21、…、xm, NXK个正交分量zn、z12、…、z1K、z21、…、zm,并计算NXK个估计幅值 an、a12、…、a1K、a21、 、&■ 2.根据权利要求1所述的主从式多处理器实时信号分析方法,其特征在于,针对所述被测信号的每个采样数据u[s],按照下述第一处理方案和第二处理方案中的一种执行,连续的两个采样数据分别执行不同的处理方案;其中U为不大于2 /T的正数,从处理器序号n分别取值为1,2,…,N; 第一处理方案依次包括以下步骤 5101:主处理器按式(I)计算直流分量增量Iitl [2]的值,并发送该值到全部从处理器; h0[2} = +W - (x0 + T. l!0[l]) - |X[1] j⑴ 第n个从处理器获得直流分量增量h[2]的值,把中间变量dn[2]清零后,令k分别取值为1,2,…,K,循环执行式(2),依次得到交流分量增量hn...

【专利技术属性】
技术研发人员:储昭碧冯小英丁明
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

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