[发明专利]一种红外热轴音频通道信号测量方法

权利要求书

1.一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于测量音频信号多个特征值，使用现场可编程门阵列作为处理器，并运用有限状态机模型，根据信号状态转换提取信号特征值，将结果上传至监控诊断平台；有限状态机的工作流程如下：

(1)采集红外热轴音频通道信号电压V_x，计算信号零位阈值的上限V_max和下限V_min；

(2)若同步动态存储器中的数据已全部被读走，则转到步骤(14)；否则，转到步骤(3)；

(3)若V_x大于V_min且小于V_max，则转到步骤(4)；否则，转到步骤(5)；

(4)零位状态，零位时间计时，信号间隔标志位置1，转到步骤(2)；

(5)若间隔标志为1且间隔时长大于指定时间T，则计算信号间隔最大值和最小值，并将间隔标志位清0后，转到步骤(6)；否则，直接转到步骤(6)；

(6)若V_x大于V_max，则转到步骤(7)；否则，转到步骤(8)；

(7)正半周状态，计算信号峰值最大值，若信号值小于V_max，状态值加1，转到步骤(9)；

否则，转到步骤(10)；

(8)负半周状态，计算信号峰值最小值，若信号值大于V_min，状态值加1，转到步骤(9)；

否则，转到步骤(10)；

(9)若状态值为2，转到步骤(11)；否则，转到步骤(2)；

(10)若同步动态存储器中的数据已全部被读走，则转到步骤(2)；否则，则转到步骤(11)；

(11)若为噪声信号，则作为两次音频信号间隔处理，计算两次音频信号间隔时间最大值和最小值并重复步骤(11)；否则，转到步骤(12)；

(12)若当前正半周期和负半周期能构成一个完整的音频信号，则转到步骤(13)；否则，状态值减1，转到步骤(2)；

(13)音频信号周期个数加1，累加音频信号有效采样点数并转至步骤(2)；

(14)采用多周期测量计数法，求取音频信号频率f_x，并计算信号电压平均值，将上述步骤求出的信号特征值，上传至监控诊断平台，结束信号测量。

2.根据权利要求1所述的一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于音频信号特征值包括：信号电压平均值、信号频率、信号峰值的最大值和最小值、两次音频信号间隔时间最大值和最小值、单次音频信号周期个数。

3.根据权利要求1所述的一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于采用现场可编程门阵列作为处理器，将采集的信号数据存储至同步动态存储器，使用现场可编程门阵列的NIOS核作为控制器，并通过串口通信上传测量结果至监控诊断平台。

4.根据权利要求1所述的一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于判定是否为一个完整音频信号的条件为满足：

|P_p-N_p|＜Δp

||P_vmax|-|N_vmin||＜Δv

其中，P_p为正半周期采样点数，N_p为负半周期采样点数，Δp为采样点误差阈值，P_vmax为正半周期信号幅值最大值，N_vmin为负半周期信号幅值最小值，Δv为幅值误差阈值。

5.根据权利要求1所述的一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于通过下式计算音频信号频率f_x：

其中，SUM_f为音频信号有效采样点数的累加和，m为音频信号周期总数，f_s为信号采样频率。

6.根据权利要求1所述的一种红外热轴音频通道信号测量方法，其特征在于针对不同的红外热轴音频通道，分别采用多次测量取中值的方法，求取各自信号的零位，进而确定信号所处状态。