[发明专利]一种用于故障指示器正弦波振幅求值的方法

权利要求书

1.一种用于故障指示器正弦波振幅求值的方法，其特征在于：所述方法对周期正弦特性信号进行单周期8点12位的AD采样；在经过12位AD采样后，单周期的信号变为大小为8的数组序列，设为周期正弦特性信号x_n,n∈[0,1...7]，根据离散傅里叶变换公式：

其中公式，k为1，采样点个数为8时，即对基波序列求傅里叶变化时，结合欧拉公式，能化简为：

需要求解的振幅Amp表达式为：

公式中，Re表示复数的实部，Im表示复数的虚部；

得到的余弦因子与正弦因子的数组序列，分别为：

{1.0000,0.7071,0.0000,-0.7071,-1.0000,-0.7071,-0.0000,0.7071}

{0,0.7071,1.0000,0.7071,0.0000,-0.7071,-1.0000,-0.7071}

对正弦因子与余弦因子进行扩大2^m并取整，其中m的取值范围从1至16，得到扩大后的序列相对于原始数列的均方差与最优拟合系数m；

求得最优拟合系数m为8；

得到进行开方运算需要查表的大小，得出开方前数值最大值，有最优化计算式：

其中，s.t表示约束值0<＝x_n<4096

其中为正弦因子的转置矩阵，为余弦因子的转置矩阵；求得在任意情况下最大振幅数值不大于2663；而2663-2048＝615<1024，故数组需要的大小为2048+1024＝3072；

正弦波振幅值的开方运算使用二分查表法快速求根来获得。

2.根据权利要求1所述的一种用于故障指示器正弦波振幅求值的方法，其特征在于：所述周期正弦特性信号表达式为或其中A为信号振幅，f为信号周期，A₀为直流分量；AD采样要求为单周期8点12位AD采样，采样数据为12位长度无符号整型，所述方法能快速求取振幅数值，并滤除直流分量；在外加高次谐波能量总和不超过信号总能量的4％时，具有滤除谐波的特性。

3.根据权利要求1所述的一种用于故障指示器正弦波振幅求值的方法，其特征在于：所述的正弦因子和余弦因子皆放大了2^m倍，m∈(1,2,3...)；通过最小公差法对原始信号的还原度进行拟合得出m，使得乘法运算中不包含浮点数。

4.根据权利要求1所述的一种用于故障指示器正弦波振幅求值的方法，其特征在于：所述开方运算不调用系统库函数sqrt()，并强制转换浮点数，不对浮点数进行取整操作；所述开方运算使用快速查表的方式，并且查表区间缩减为0至3072而确保不会越界，从而减小片内FLASH空间消耗；所述查表通过下标定位的方式，进行二分法快速查找。