一种多相系统中信号流动态数据重构方法与流程

文档序号:11946659阅读:305来源:国知局
本发明涉及数据挖掘领域,特别涉及一种多相系统中信号流动态数据重构方法。
背景技术
:多相系统作为一类工业常用系统,其周期性信号流常常被用来分析系统特性。传统方法都是直接采用信号处理技术直接分析数据特征,例如傅里叶变换,小波变换,经验模态分析等。这些方法受相相信号流间相位、幅值不均衡,谐波,噪声的影响,使得数据分析结果不尽如意。技术实现要素:针对现有技术的以上缺陷,本发明提出在传统信号处理技术之前添加信号预处理技术,即信号流数据动态重构,以达到消除相相信号流间相位、幅值不均衡,谐波,噪声的影响。本发明通过以下技术方案来实现:一种多相系统中信号流动态数据重构方法,包括以下步骤:步骤1,确定多相系统中信号流的周期L;步骤2,确定多相系统信号流在采样时刻k过去一个周期的数据矩阵如下:I=i1(k-L),i1(k-L+1),...i1(k)i2(k-L),i2(k-L+1),...i2(k)i3(k-L),i3(k-L+1),...i3(k)...in(k-L),in(k-L+1),...in(k);]]>步骤3,实时在线计算信号流在同一坐标系下的过零点,如下所示:ifim(k-1),im(k-2),...,im(k-N1)>0im(k),im(k+1),...,im(k+N1-1)≤0p1=k]]>0ifim(k-1),im(k-2),...,im(k-N1)<0im(k),im(k+1),...,im(k+N1-1)≥0p2=k,]]>其中,p1代表至上向下的零点,p2代表至下向上的零点位置,N1为滤波系数;步骤4,根据过零点位置,动态重构信号流数据矩阵,如下所示:I‾=i1(pi),i1(pi+1),...,i1(k),i1(k-L+1),i1(k-L+2),...,i1(pi-1)i2(pi),i2(pi+1),...,i2(k),i2(k-L+1),i2(k-L+2),...,i2(pi-1)i3(pi),i3(pi+1),...,i3(k),i3(k-L+1),i3(k-L+2),...,i3(pi-1)...in(pi),in(pi+1),...,in(k),in(k-L+1),in(k-L+2),...,in(pi-1),]]>式中,i=1、2,至此,数据矩阵不存在相位差;步骤5,根据微分方程,消除相相信号流幅值不均衡、谐波噪声,如下所示:i^(t)=i^(t+1)-i^(t)Tsp,(t∈(k-L+1:k))]]>I‾=i^1(pi),i^1(pi+1),...,i1^(k),i1^(k-L+1),i1^(k-L+2),...,i1^(pi-1)i^2(pi),i^2(pi+1),...,i2^(k),i2^(k-L+1),i2^(k-L+2),...,i2^(pi-1)i^3(pi),i^3(pi+1),...,i3^(k),i3^(k-L+1),i3^(k-L+2),...,i3^(pi-1)...i^n(pi),i^n(pi+1),...,in^(k),in^(k-L+1),in^(k-L+2),...,in^(pi-1),]]>式中,Tsp为多相系统的采样时间。与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下有益效果:1,作为一种信号预处理技术,在多相系统信号流数据挖掘中尚属空白;2,可以消除信号流间相位、幅值不均衡,谐波噪声对信号处理的影响;3,算法简单,用C语言链表易于实现。附图说明利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。图1是本发明多相系统中信号流动态数据重构方法的演示图。具体实施方式为使本发明更加容易理解,下面将通过具体实施例对本
发明内容做更清晰、完整的诠释。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,并不局限于其公式形式。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如图1所示,本发明的一种多相系统中信号流动态数据重构方法,具体包括:步骤1,确定多相系统中信号流的周期L;步骤2,确定多相系统信号流在采样时刻k过去一个周期的数据矩阵如下:I=i1(k-L),i1(k-L+1),...i1(k)i2(k-L),i2(k-L+1),...i2(k)i3(k-L),i3(k-L+1),...i3(k)...in(k-L),in(k-L+1),...in(k);]]>步骤3,实时在线计算信号流在同一坐标系下的过零点,如下所示:ifim(k-1),im(k-2),...,im(k-N1)>0im(k),im(k+1),...,im(k+N1-1)≤0p1=k]]>ifim(k-1),im(k-2),...,im(k-N1)<0im(k),im(k+1),...,im(k+N1-1)≥0p2=k,]]>其中,p1代表至上向下的零点,p2代表至下向上的零点位置,N1为滤波系数;步骤4,根据过零点位置,动态重构信号流数据矩阵,如下所示:I‾=i1(pi),i1(pi+1),...,i1(k),i1(k-L+1),i1(k-L+2),...,i1(pi-1)i2(pi),i2(pi+1),...,i2(k),i2(k-L+1),i2(k-L+2),...,i2(pi-1)i3(pi),i3(pi+1),...,i3(k),i3(k-L+1),i3(k-L+2),...,i3(pi-1)...in(pi),in(pi+1),...,in(k),in(k-L+1),in(k-L+2),...,in(pi-1),]]>式中,i=1、2,至此,数据矩阵不存在相位差;步骤5,根据微分方程,消除相相信号流幅值不均衡、谐波噪声,如下所示:i^(t)=i^(t+1)-i^(t)Tsp,(t∈(k-L+1:k))]]>I‾=i^1(pi),i^1(pi+1),...,i1^(k),i1^(k-L+1),i1^(k-L+2),...,i1^(pi-1)i^2(pi),i^2(pi+1),...,i2^(k),i2^(k-L+1),i2^(k-L+2),...,i2^(pi-1)i^3(pi),i^3(pi+1),...,i3^(k),i3^(k-L+1),i3^(k-L+2),...,i3^(pi-1)...i^n(pi),i^n(pi+1),...,in^(k),in^(k-L+1),in^(k-L+2),...,in^(pi-1),]]>式中,Tsp为多相系统的采样时间。本发明一种多相系统中信号流动态数据重构方法在传统信号处理技术之前添加信号预处理技术,即信号流数据动态重构,以达到消除相相信号流间相位、幅值不均衡,谐波,噪声的影响,相对于现有技术,本发明的技术方案具有如下有益效果:1,作为一种信号预处理技术,在多相系统信号流数据挖掘中尚属空白;2,可以消除信号流间相位、幅值不均衡,谐波噪声对信号处理的影响;3,算法简单,用C语言链表易于实现。最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3 
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