[发明专利]一种基于快速傅里叶变换的相位判读方法

摘要

本发明涉及一种基于快速傅里叶变换的相位判读方法，包含：S1、根据采样定理确定采样频率；S2、分别对输入信号和输出信号进行采集，并对采集得到的时间序列数据开展有效性检查；S3、确定用于进行快速傅里叶变换的输入信号和输出信号的时间序列数据长度；S4、分别对选定的输入信号和输出信号进行快速傅里叶变换并提取相位信息，将计算得到的输出信号和输入信号的相位信息相减，得到相位滞后信息。本发明采用快速傅里叶变换算法判读输出信号和输入信号在目标频率点的相位差，通过对采样频率、输入信号采集数据和输出信号采集数据进行合适的选取及设定，提高目标频率点的相位判读的精度。

主权项

1.一种基于快速傅里叶变换的相位判读方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、根据采样定理确定采样频率，且确定的采样频率必须避免信号混叠引起的误差；S2、根据确定的采样频率分别对输入信号和输出信号进行采集，并对采集得到的时间序列数据开展有效性检查，确保进行相位判读的原始数据有效，否则需重新进行数据采集；S3、确定用于进行快速傅里叶变换的输入信号和输出信号的时间序列数据长度，且确定的时间序列数据长度必须保证快速傅里叶变换的频率分辨率满足要求，避免栅栏效应引起的误差；S4、分别对选定的输入信号和输出信号进行快速傅里叶变换并提取相位信息，将计算得到的输出信号和输入信号的相位信息相减，得到相位滞后信息；所述的S2中，对时间序列数据的有效性检查包括漏帧检查、等间隔采样检查以及时间基准一致性检查；所述的S2中，具体包含以下步骤：S21、漏帧检查；输入信号和输出信号在时间段[T_j(k)，T_j(k+n‑1)]内采集到的数据个数n和采样频率F_s满足公式：其中，j＝1时代表输入信号，j＝2时代表输出信号；ρ表示漏帧率；ρ₀表示漏帧率要求；即应使得漏帧率满足要求，否则当漏帧率ρ超过ρ₀时，需重新采集数据或选取未发生漏帧的时间段内的数据；S22、等间隔采样检查；每相邻两个采集数据分别对应的时间信号满足公式：其中，j＝1时代表输入信号，j＝2时代表输出信号；即应确保采样频率始终不变，否则需重新采集数据；S23、时间基准一致性检查；输入信号进行数据采集对应的时间段[T₁(k)，T₁(k+n‑1)]与输出信号进行数据采集对应的时间段[T₂(k)，T₂(k+n‑1)]满足公式：T₁(k)＝T₂(k)；T₁(k+n‑1)＝T₂(k+n‑1)；即应选用同一时间段对输入信号和输出信号进行相位判读，否则需重新采集数据。