[发明专利]一种基于频率校正和互相关原理的往复运动周期提取方法

摘要

本发明公开了一种基于频率校正和互相关原理的往复运动周期提取方法，本发明步骤为：首先对往复运动中测得的信号进行包络计算；再计算包络的频谱，并找出包络谱的峰值频率以及对应的相位；对包络进行平移，并计算平移后包络频谱的峰值频率对应的相位；通过平移前后的相位差和平移时间，得到校正后的准确峰值频率，也就得到了往复运动信号的周期时间长度；之后，根据互相关原理，将信号包络分别和频率为峰值频率的正、余弦信号做互相关系数计算，进而算出信号的起始相位，以及对应的时间；最终，利用得到的往复运动测试信号的周期长度和周期起始时间。本发明不需要安装键相器，只对测试信号分析进行分析，就可以找出与实际往复动作一致信号周期。

主权项

1.一种基于频率校正和互相关原理的往复运动周期提取方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：Step1、对往复运动的测试信号，获得其单边包络信号；Step2、根据Step1中得到的单边包络信号，对其计算频谱，即包络谱，找出包络谱的峰值频率f_p以及峰值频率上的相位θ_p；Step3、将Step1中得到的单边包络信号中时刻为1/(2f_p)之前的信号舍弃，剩余信号往时间轴负半轴平移1/(2f_p)；然后，计算平移后包络的频谱，找出其峰值频率对应的相位θ_p’；Step4、计算平移前后相位差Δθ＝θ_p‑θ_p’；利用公式得到包络谱的峰值频率的准确值，则往复动作周期长度时间为T₀＝2/f₀；Step5、将Step1中得到的单边包络信号分别和频率为f₀的正、余弦信号计算互相关系数，分别得到互相关系数R_sin、R_cos，利用公式求解出往复运动信号的初始相位；Step6、初始相位θ₀对应的时间t₀＝θ₀/(2πf₀)；将t₀作为往复运动中信号强度最低点，即一个运动周期的起始点，从该点开始，从信号中截取T₀时间长度的信号，得到一个完整的往复运动周期中的信号。