[发明专利]一种用于波形最值测量的方法和系统

权利要求书

1.一种用于波形最值测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取采样器对波形进行连续采样后得到的采样数据，所有采样数据构成采样数组M＝[m₁，m₂，m₃，…，m_N]，其中N表示采样数据的总数量；

(2)根据步骤(1)得到的采样数组M获取波形的频率，并根据该频率是否稳定判断该波形是否是周期信号，如果是周期信号则进入步骤(3)，否则转入步骤(9)；

(3)根据步骤(2)获取的波形的频率、以及步骤(1)中使用的采样率生成4个幅值为1的标准波形数组，包括正弦波数据数组A＝[a₁，a₂，a₃，…，a_N]、方波数组B＝[b1，b2，b3，…，b_N]、三角波数组C＝[c₁，c₂，c₃，…，c_N]、以及锯齿波数组D＝[d₁，d₂，d₃，…，d_N]；

(4)获取步骤(1)中得到的采样数组中每个元素与所有元素均值之间的差值，所有差值构成差值数组V＝[v₁，v₂，v₃，…，v_N]，且有其中j∈[1,N]；

(5)在步骤(4)得到的差值数组V中，查找满足v_p≥0，且v_p-1<0的第一个p值，并根据查找到的p值建立新的子数组V1＝[v_p，v_p+1，v_p+2，…，v_N]、A1＝[a₁，a₂，a₃，…，a_N-p+1]、B1＝[b₁，b₂，b₃，…，b_N-p+1]、C1＝[c₁，c₂，c₃，…，c_N-p+1]、D1＝[d₁，d₂，d₃，…，d_N-p+1]、以及M1＝[m_p，m_p+1，m_p+2，…，m_N]；

(6)对子数组V1进行归一化处理，以得到归一化数组V2，并根据子数组A1、B1、C1、D1以及归一化数组V2分别生成拟合误差，并确定得到的多个拟合误差中的最小值δ_min及其对应的子数组；

(7)判断拟合误差中的最小值δ_min是否小于预设阈值，如果小于，则进入步骤(8)，否则进入步骤(9)；

(8)根据步骤(5)中的子数组M1和步骤(6)中确定的子数组对应的波形类型确定多个幅值并求取得到的所有幅值的平均值AMP，将该平均值AMP与相加，其结果即为波形的最大值，将-AMP与相加，其结果即为波形的最小值，然后过程结束，其中表示向下取整；

(9)按照从左到右的顺序在采样数组M中寻找一个元素，其取值为采样数组M中的最大值，将该元素记为m_max1，判断该元素相邻的一个元素m_max1-1是否大于等于另一个相邻的元素m_max1+1，如果是则使用五点光滑法并利用纵坐标等于m_max1-3、m_max1-2、m_max1-1、m_max1、m_max1+1、以及m_max1+2的点将纵坐标等于m_max1-1的点和纵坐标等于m_max1的点平滑连接，从而得到三次多项式，获取该三次多项式在纵坐标等于m_max1-1的点和纵坐标等于m_max1的点的区间内的最大值作为波形的最大值，然后转入步骤(10)，否则使用五点光滑法并利用纵坐标等于m_max1-2、m_max1-1、m_max1、m_max1+1、m_max1+2、以及m_max1+3的点将波形上纵坐标等于m_max1的点和纵坐标等于m_max1+1的点平滑连接，从而得到三次多项式，获取该三次多项式在纵坐标等于m_max1的点和纵坐标等于m_max1+1的点的区间内的最大值作为波形的最大值，然后转入步骤(10)；

(10)按照从左到右的顺序在采样数组M中寻找一个元素，其取值为采样数组M中的最小值，将该元素记为m_min1，判断该元素相邻的一个元素m_min1-1是否小于等于另一个相邻的元素m_min1+1，如果是则使用五点光滑法并利用纵坐标等于m_min1-3、m_min1-2、m_min1-1、m_min1、m_min1+1、以及m_min1+2的点将纵坐标等于m_min1-1的点和纵坐标等于m_min1的点平滑连接，从而得到三次多项式，获取该三次多项式在纵坐标等于m_min1-1的点和纵坐标等于m_min1的点的区间内的最小值作为波形的最小值，然后过程结束，否则使用五点光滑法并利用纵坐标等于m_min1-2、m_min1-1、m_min1、m_min1+1、m_min1+2、以及m_min1+3的点将波形上纵坐标等于m_min1的点和纵坐标等于m_min1+1的点平滑连接，从而得到三次多项式，获取该三次多项式在纵坐标等于m_min1的点和纵坐标等于m_min1+1的点的区间内的最小值作为波形的最小值，然后过程结束。