[发明专利]一种音频电路的故障自动检测方法

摘要

本发明属于机载嵌入式软件领域，涉及音频电路的故障自动检测方法，解决了机载音频采集电路故障的检测问题。本发明相比于现有检测方法具有快速、方便移植、低成本以及方便实现自动化的优点，具体包括(1)音频信号的时间序列建模；(2)定义弧度概念表示音频数据波形变化趋势；(3)利用趋势重要性对音频数据进行压缩；(4)计算音频信号的趋势偏差和幅值偏差；(5)定义相似度以判断音频采集电路是否故障。

主权项

1.一种音频电路的故障自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)音频采集电路开始工作；2)获取数字音频时间序列以及参考音频时间序列；3)分别对数字音频时间序列和参考音频时间序列进行弧度转换；4)重复步骤3)执行n‑1次，分别得到相应的数字音频时间序列对应的数字音频弧度时间序列S′₁＝{(r₁,t₁),(r₂,t₂),...,(r_n‑1,t_n‑1)}以及参考音频时间序列的对应的参考音频弧度时间序列S′₀＝{(l₁,t₁),(l₂,t₂),...,(l_n‑1,t_n‑1)}，其中n＞1；其中r_i为t_i时刻对应的弧度；其中l_i为t_i时刻对应的弧度；5)设置压缩比例因子N，趋势偏差阈值Θ，分别对数字音频弧度时间序列和参考音频弧度时间序列进行压缩，得到数字音频重要弧度时间序列集合S″₁＝{(r₁,t₁),(r₂,t₂),...,(r_m,t_m)}、数字音频重要采样点序号集P以及参考音频重要弧度时间序列集合S″₀＝{(l₁,t₁),(l₂,t₂),...,(l_k,t_k)}、参考音频重要采样点序号集Q；其中，m为数字音频弧度时间序列经过压缩后的弧度数目，k为参考音频重要弧度时间序列经过压缩后的弧度数目；6)计算最小序列号集合Φ＝P∪Q；7)计算数字音频重要弧度时间序列需增加的采样点序号集合Φ‑P；以及参考音频重要弧度时间序列需增加的采样点序号集合Φ‑Q；8)根据需增加采样点序号集合Φ‑P以及数字音频弧度时间序列S′₁，得到扩充后数字音频重要弧度时间序列Ω₁＝{(r₁,t₁),(r₂,t₂),...,(r_K,t_K)}以及数字音频采样点时间序列Ψ₁＝{(y₁,t₁),(y₂,t₂),...,(y_K,t_K)}，其中K＝|Φ|，y_K为数字音频采样点时间序列中第K个采样点的音频幅值；9)根据需增加参考采样点序号集合Φ‑Q以及参考音频弧度时间序列S′₀，得到扩充后参考音频重要弧度时间序列Ω₀＝{(l₁,t₁),(l₂,t₂),...,(l_K,t_K)}以及参考音频采样点时间序列Ψ₀＝{(x₁,t₁),(x₂,t₂),...,(x_K,t_K)}，其中K＝|Φ|，x_K为参考音频采样点时间序列中第K个采样点的音频幅值；10)对步骤8)得到的扩充后数字音频重要弧度时间序列以及数字音频采样点时间序列进行归一化处理；11)对步骤9)得到的扩充后参考音频重要弧度时间序列以及参考音频采样点时间序列进行归一化处理；12)根据步骤10)和步骤11)归一化处理之后的弧度时间序列和采样点序列计算音频采样弧度时间序列趋势相似度,具体计算公式是：其中Δy_i＝y_i+1‑y_i，Δx_i＝x_i+1‑x_i，Δt_i＝t_i+1‑t_i；13)根据步骤10)和步骤11)归一化处理之后的采样点序列计算音频采样时间序列幅值偏差,具体计算公式是：14)计算相似度，具体计算公式是：δ＝α×η+β×ε，其中α和β满足：α+β＝1且α、β均≥0；15)故障判断；设定相似度阈值为δ₀；0≤δ₀≤1；若δ≥δ₀，则判定为不相似；输出故障；反之，相似，则输出无故障。