[发明专利]一种红外热轴音频通道信号测量方法

摘要

本发明公开了一种红外热轴音频通道信号测量方法，使用现场可编程门阵列(FPGA)进行信号的采集，运用FPGA的NIOS核作为控制器，进行信号多个特征值的实时、准确提取，包括信号电压平均值、信号频率、信号峰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等，并将信号测量结果上传至监控诊断平台。该方法可大大降低红外热轴音频通道监控诊断的误诊率，提高了诊断的准确性和实时性。

主权项

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Vx，计算信号零位阈值的上限Vmax和下限Vmin；(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Vx大于Vmin且小于Vmax，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Vx大于Vmax，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Vmax，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Vmin，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fx，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。