[发明专利]一种低频正弦波快速响应全参数估计方法及装置

权利要求书

1.一种低频正弦波快速响应全参数估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

以采样频率f₀对原始波形进行采样；

以任意时刻起的4个连续采样点作为输入，计算并输出所述原始波形的直流分量、幅值、频率和相位；

每获得一个新的采样点，则将所述新的采样点以先入先出的方式进行滚动更新，并以更新后的4个连续采样点作为输入计算并输出新一轮的直流分量、幅值、频率和相位；

所述计算原始波形的直流分量、幅值、频率和相位的方法包括如下步骤：

计算所述原始波形的直流分量：

记输入的4个连续采样点为y₁,y₂,y₃,y₄，可得如下方程

解方程可得原始波形的直流分量DC；

其中，DC为原始波形的直流分量，A为原始波形的幅值，ph为相位，w为角频率，t₀＝1/f₀，t₀为采样点时间间隔；

计算所述原始波形的幅值：

对所述原始波形进行平移，形成第一波形，根据采样点y₁,y₂,y₃,y₄中的任意3个采样点y_i,y_j,y_k，可得如下方程

解方程可得原始波形的幅值A；

计算所述原始波形的相位ph和频率f：

对所述第一波形进行缩放，形成第二波形，根据采样点y₁,y₂,y₃,y₄中的任意2个采样点y_l,y_m，可得如下方程

解方程可得相位ph为ph1或ph2，其中，ph1+ph2＝π，角频率w为w₁或w₂；

将相位ph1、ph2分别与角频率w₁、w₂组成4种组合，将所述直流分量DC、幅值A和所述4种组合的中相位ph与角频率w代入方程(1)，计算获得4组推导采样点y₁₁,y₂₁,y₃₁,y₄₁、y₁₂,y₂₂,y₃₂,y₄₂、y₁₃,y₂₃,y₃₃,y₄₃、y₁₄,y₂₄,y₃₄,y₄₄，选择与采样点y₁,y₂,y₃,y₄误差最小的一组推导采样点作为最优组；

将所述最优组对应的相位作为原始波形的相位ph，将所述最优组对应的角频率换算成频率作为原始波形的频率f。

2.根据权利要求1所述的低频正弦波快速响应全参数估计方法，其特征在于，在所述对所述原始波形进行平移，形成第一波形后，根据采样点y₁,y₂,y₃可得如下方程

解方程可得幅值A，

3.根据权利要求1所述的低频正弦波快速响应全参数估计方法，其特征在于，在所述对所述第一波形进行缩放，形成第二波形后，根据采样点y₁,y₂可得如下方程

解方程可得相位ph为ph1或ph2，角频率w为w₁或w₂，其中，