[发明专利]一种无需同步电流采集和传输的SIP观测方法

权利要求书

1.一种无需同步电流采集和传输的SIP观测方法，其特征在于：包括初始相位表生成、相对相位计算和绝对相位计算；所述SIP观测方法为：

首先，利用绝对相位计算方法事先计算发射机所能发射的所有频率电流的初始相位和振幅归一化系数，在初始相位和振幅归一化系数的基础之上生成初始相位表文件，即生成发射频率表与初始相位表；

其次，利用相对相位计算方法，通过某一频率f_n起始发射时间和电压数据的采集时间，获得所述某一频率f_n的激励电流在任意时刻的相位值；

最后，再根据长度自动约束全相位频谱分析获得电压振幅和相位，得到所述某一频率f_n处的复电阻率；

所述的长度自动约束全相位频谱分析由全相位矩阵变换、长度自动约束自卷积加窗和傅里叶变换三部分组成。

2.根据权利要求1所述的一种无需同步电流采集和传输的SIP观测方法，其特征在于：所述的绝对相位计算方法为：

首先，通过原始数据构建全相位矩阵；再由激励信号频率f_in和对应的采样率f_s，加数据长度约束长度N后获得长度为N的自卷积窗；最后，自卷积窗与全相位矩阵再经加窗傅里叶变换，求得信号绝对相位；

其中，所述的数据长度约束长度N对全相位变换的自卷积窗长度进行约束使其满足整周期截断，N由激励信号频率f_in和对应的采样率f_s来决定：

其中，d₁和d₂均为整数。

3.根据权利要求1所述的一种无需同步电流采集和传输的SIP观测方法，其特征在于：所述根据长度自动约束全相位频谱分析获得电压振幅和相位的计算步骤为：

(1)根据频率信息对初始相位表进行查表，找到当前频率对应的电流初始相位和振幅归一化系数；

(2)根据发射频率表提供的时间信息以及当前电压数据开始采集的时间，获得当前数据时间与当前频率信号起始发射时间之间的时间偏移量△t；另外，A/D采集过程中，由于硬件启动间隔会造成128个数据点丢失，所以在计算△t时需考虑丢失数据点造成的时间偏差，时间偏差的值与当前采样率f_s有关，数据段任意时刻的△t计算方法如下：

其中，f_in是激励信号频率；

n_skip是当前计算的数据段在电压数据块中的起始位置；

t_ini(f_in)是当前频率电流起始发射时间；

t_now(f_in)是当前电压信号开始采集时间；

(3)利用长度自动约束全相位频谱分析计算电压的相位和振幅，且DFT长度N与同频率电流信号的全相位变换自卷积窗长度相同；

(4)计算与正在处理的电压信号同步的电流信号的相位，计算公式如下：

(5)利用公式(8)和公式(9)计算当前频点的复电阻率相位和振幅：

其中，Phase_ρ(f_in)和分别为当前复电阻率的相位值和当前电压的相位值；

其中，是电压振幅，是振幅归一化系数，I(f_in)是当前电流强度；

最后，对计算结果进行校正获得实测复电阻率信息。

4.根据权利要求3所述的一种无需同步电流采集和传输的SIP观测方法，其特征在于：所述的发射频率表是一个频率-时间表，包含以下信息：信号类型、发射频率、电流强度以及发射持续时间。