CN107527022B - 信号周期计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号周期计算方法，包括：获取待检测信号的波形；查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段；根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期。通过本发明的技术方案，能够自动计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

Description

信号周期计算方法

技术领域

本发明涉及测试测量技术领域，具体而言，涉及一种信号周期计算方法。

背景技术

波形是一种随时间变化的一维信号，许多实际问题的样本原始描述是一组波形或一个波形，例如医学中的脑电图、心电图、监测天然地震或地下核爆炸仪器的输出信号，语音信号，电测量仪器的输出信号，地震勘探信号等，这些信号的数据量很大，如何准确识别分析波形越来越受到人们关注。

然而相关技术中，在对信号的波形(特别是基于示波器采集到的波形)进行分析(特别是计算信号的周期)时，通常需要具有相关的知识的专业人员来观察波形并计算周期，这无疑增加了计算周期时的误差概率，降低了周期计算的准确性，对此，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的信号周期计算方法，能够自动计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

有鉴于此，本发明提出了一种新的信号周期计算方法，包括：获取待检测信号的波形；查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段；根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期。

在该技术方案中，待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段等形态参数可准确地表征波形的特征，因此基于待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段能够准确地计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

在上述技术方案中，优选地，所述查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段的步骤具体包括：根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷；根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段。

在该技术方案中，第一类索引值与第二类索引值可相同也可不同，具体可依据不同的待检测信号进行设置，根据第一类索引值中的每个索引值以及第二类索引值中的每个索引值有序地从波形中提取取样点，为后续准确地查找到波峰、波谷及线段提供前提保障。

在上述任一项技术方案中，优选地，在所述根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：判断与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第一条件，若满足所述第一条件，执行所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，若不满足所述第一条件，将所述第一类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第一条件；其中，所述第一条件包括：a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值；或a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值，其中，a₁₁，a₁₂，a₁₃，…，a_1(N-1)，a_1N为所述第一类索引值中的索引值对应的取样点。

在该技术方案中，通过判断与第一类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第一条件，以判断取样点的有效性，为后续基于取样点准确地查找到波峰和波谷提供前提保障，进而确保周期计算的准确性，其中，取样凹凸值(即取样起始点与结束点纵轴点数值之差的绝对值)可根据实际情况进行设置。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，具体包括：当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N时，确定查找到呈上升趋势的波形，并查找作为波谷起始点的取样点a_11’、作为波谷结束点的取样点a_11”、作为波峰结束点的取样点a_1N”、作为波峰起始点的取样点a_1N’，其中，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点大于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点小于a_1N’；或当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N时，确定查找到呈下降趋势的波形，并查找作为波峰起始点的取样点a_11’、作为波峰结束点的取样点a_11”、作为波谷结束点的取样点a_1N”、作为波谷起始点的取样点a_1N’，其中，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点小于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点大于a_1N’。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：对于所述待检测信号的波形中的波峰和波谷，将相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中的两个索引值范围相等的波峰进行合并，将相邻呈下降波形与呈上升趋势波形中的两个索引值范围的波谷进行合并，在相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波峰时，将两个索引值范围不相等的波峰中的前一波峰的起始点以及后一波峰的结束点作为波峰的待细检索引值范围，在相邻呈下降趋势波形与呈上升趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波谷时，将两个索引值范围不相等的波谷中的前一波谷的起始点以及后一波谷的结束点作为波谷的待细检索引值范围；对于相邻连续呈上升或下降趋势波形，若前一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷与后一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷均不重复、且相邻呈连续上升或下降趋势波形之间波峰与波谷的纵轴点数值之差的绝对值＞线段取样点离散值，将前一波峰或波谷的起始点和后一波谷或波峰的结束点作为波峰波谷的待细检索引值范围，否则，将连续呈上升或下降趋势波形记为一段呈上升或下降趋势波形或将波峰或波谷当毛刺滤掉作为单段连续呈上升或下降趋势波形。

在该技术方案中，考虑到在查找波峰或波谷的过程中，可能会查找到多个相同的或待细检的波峰或波谷，所以通过进一步地对查找到的波峰或波谷进行合并处理，为后续依据波峰或波谷准确计算出周期提供必要前提保障。

在上述任一项技术方案中，优选地，在所述根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：判断与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第二条件，若满足所述第二条件，执行所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，若不满足所述第二条件，将所述第二类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第二条件；其中，所述第二条件包括：

|a₂₁-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

且|a₂₂-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

……

且|a_2N-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

除a₂₁≤a₂₂≤……≤a_2N或a₂₁≥a₂₂≥……≥a_2N，不包括a₂₁＝a₂₂＝……＝a_2N；其中，a₂₁，a₂₂，a₂₃，…，a_2(N-1)，a_2N为所述第二类索引值中的索引值对应的取样点，(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N表示取样点平均纵轴点数值。

在该技术方案中，通过判断与第二类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第二条件，以判断取样点的有效性，为后续基于取样点准确地查找到线段提供前提保障，进而确保周期计算的准确性，其中，取样离散值可根据实际情况进行设置。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，具体包括：检测是否能够在位于取样点a₂₁前面的实际采集点中查找到取样点a_21’，若能够查找到取样点a_21’，将取样点a_21’作为线段起始点，若查找不到取样点a_21’，将第一个实际采集点作为线段起始点，其中，取样点a_21’满足其前面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；检测是否能够在位于取样点a_2N后面的实际采集点中查找到取样点a_2N’，若能够查找到取样点a_2N’，将取样点a_2N’作为线段结束点，若查找不到取样点a_2N’，将最后一个实际采集点作为线段结束点，其中，取样点a_2N’满足其后面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；将线段起始点对应的索引值与线段结束点对应的索引值之差的绝对值作为线段时长。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期的步骤，具体包括：对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并；从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段；根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并的步骤，具体包括：对于所述待检测信号中的波形中的波峰、波谷和线段，若线段的索引值范围与波峰或波谷的索引值范围无交集时，分别保留线段的取样点平均纵轴点数值、线段时长，以及波峰或波谷的纵轴点数值、波峰或波谷时长；若线段的索引值范围内仅包含一个波峰或波谷的索引值范围，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形中，找到的两个索引值范围相等合并的波峰或波谷，保留波峰或波谷，且数值取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；若线段的索引值范围包含波峰或波谷的待细检索引值范围时，相邻连续呈上升或下降趋势波形之间的数据作为线段，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形之间的数据作为波峰或波谷，且数值均取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围有交集时，将波峰或波谷的待细检索引值范围内的每个实际采集点的纵轴点数值与目标线段的取样点平均纵轴点数值相减，将差值大于K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波峰，将差值小于－K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波谷，波峰或波谷就是其中最大或最小的那一个或多个实际采集点，将待细检索引值范围两端分别向前向后移K₂个实际采集点，以验证两端的波峰或波谷，保留验证通过的波峰或波谷，其中，K₁为查找线段时的离散值，K₂为查找线段时的滤波点数值，目标线段为取样点平均纵轴点数值的绝对值最小的线段；若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围无交集时，找出波峰或波谷的待细检索引值范围内的最大值H_max和最小值H_min，并从波峰或波谷的待细检索引值范围外上一个波峰或波谷与下一个波峰或波谷之间找出分别等于H_min，…，H₊₊，…，H_max的所有实际采集点，将等于H的个数最多且个数＞线段滤波点数值的H作为进一步查找波峰或波谷的线段的取样点平均纵轴点数值，否则，仅保留一个波峰或波谷，且取值为波峰或波谷的待细检索引值范围及其纵轴点数值的平均值。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段的步骤，具体包括：在查找同类型波峰或波谷或线段时，取最大波峰平均值PA_max和最大波峰时长PD_max或最大波谷平均值VA_max和最大波谷时长VD_max或最大线段平均值HA_max和最大线段时长HD_max，判断满足≥PA_max且≥PD_max的波峰个数≥3或满足≥VA_max且≥VD_max的波谷个数≥3或满足≥HA_max且≥HD_max的线段个数≥3是否成立，如不成立PD_max--或VD_max--或HD_max--后，重新判断≥PA_max的波峰个数≥3或≥VA_max的波谷个数≥3或≥HA_max的线段个数≥3是否成立，直至PD_max--＝0或VD_max--＝0或HD_max--＝0，若未满足波峰或波谷或线段个数≥3，则将PA_max--后重新PD_max--或将VA_max--后重新VD_max--或将HA_max--后重新HD_max--，直到满足波峰或波谷或线段个数≥3，统计查找的波峰或波谷或线段的个数；计算查找到的波峰或波谷或线段平均值的标准差以及其平均标准差、波峰或波谷或线段时长的标准差及其平均标准差，以及波峰或波谷或线段间隔的标准差及其平均标准差；将计算得到的波峰或波谷或线段平均值的平均标准差、波峰或波谷或线段时长的平均标准差和波峰或波谷或线段间隔的平均标准差进行分组，并判断每组数据中的最大平均标准差＜3是否成立，若成立，则查找到同类型波峰或波谷或线段，若所有组数据中的最大平均标准差＜3均不成立，则从符合10≥同类型波峰或波谷或线段误差点数≥3的各组数据中，取各组的最大平均标准差进行比较，并将最大平均标准差最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段，若存在有多组数据的最大平均标准差相等且最小，将平均标准差之和最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期的步骤，具体包括：将同类型波峰或波谷或线段之间的间隔作为待检测信号的周期，其中，所述待检测信号为疑似周期信号。疑似周期信号包括周期信号、非周期信号。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：对于查找到的同类型的波峰、波谷和线段，根据预设取样参数对两两波峰、波谷或线段之间的波形进行分割并计算面积，以得到分割后的面积，其中，设取样参数包括取样点间隔、面积比较误差阈值及滤波面积块数阈值；判断分割后的面积是否满足面积块数连续大于等于滤波面积块数阈值、且面积比较误差大于面积比较误差阈值，若满足，则确定所述待检测信号为非周期信号，否则，确定所述待检测信号为周期信号。其中，通过分割比较确定待检测信号是周期信号或非周期信号，若确定待检测信号为周期信号，则周期信号的周期即为同类型波峰或波谷或线段之间的间隔，进一步确保了周期计算结果的准确性。

通过以上技术方案，能够自动计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的信号周期计算方法的示意流程图；

图2A和图2B示出了根据本发明的实施例的波峰波谷的波形图；

图3A至图3G示出了根据本发明的实施例的波峰波谷合并处理的波形图；

图4A至图4D示出了根据本发明的实施例的线段与波峰波谷合并处理的波形图；

图5A至图5C示出了根据本发明的实施例的同类型波峰的波形图；

图6示出了根据本发明的实施例的同类型波峰之间分割的波形图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的信号周期计算方法的示意流程图。

如图1所示，根据本发明的实施例的信号周期计算方法，包括：

步骤102，获取待检测信号的波形。具体地，可基于示波器进行信号的波形的采集。设置示波器通道的参考地与所述待检测信号的地线之间的电压差为X伏，然后对待检测信号进行采集，得到实际采集点，所有的实际采集点形成待检测信号的波形。

步骤104，查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段。

其中，在查找待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段时，对于每种信号，系统在首次处理时，需相关人员设置取样参数，当后续再次处理该种信号时，系统根据记录的取样参数进行波峰、波谷和线段的查找。优选地，步骤104具体包括：根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷；根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段。其中，第一类索引值与第二类索引值可相同也可不同，具体可依据不同的待检测信号进行设置，根据第一类索引值中的每个索引值以及第二类索引值中的每个索引值有序地从波形中查找取样点，为后续准确地查找到波峰、波谷及线段提供前提保障。

优选地，在所述根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：判断与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第一条件，若满足所述第一条件，执行所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，若不满足所述第一条

件，将所述第一类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第一条件；其中，所述第一条件包括：a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值；或a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值，其中，a₁₁，a₁₂，a₁₃，…，a_1(N-1)，a_1N为所述第一类索引值中的索引值对应的取样点。其中，通过判断与第一类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第一条件，以判断取样点的有效性，为后续基于取样点准确地查找到波峰和波谷提供前提保障，进而确保周期计算的准确性，其中，取样凹凸值(即取样起始点与结束点纵轴点数值之差的绝对值)可根据实际情况进行设置。

优选地，所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，具体包括：当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N时，确定查找到呈上升趋势的波形，并查找作为波谷起始点的取样点a_11’、作为波谷结束点的取样点a_11”、作为波峰结束点的取样点a_1N”、作为波峰起始点的取样点a_1N’，其中，如图2A所示，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点大于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点小于a_1N’；或当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N时，确定查找到呈下降趋势的波形，并查找作为波峰起始点的取样点a_11’、作为波峰结束点的取样点a_11”、作为波谷结束点的取样点a_1N”、作为波谷起始点的取样点a_1N’，其中，如图2B所示，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点小于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点大于a_1N’。

具体地，设置取样点间隔＝M＝8(即第一类索引值)，即相邻两个取样点的索引值之差，也就是每隔M-1个实际采集点取样一次；取样点个数＝N＝6＝取样段数+1，相邻两个取样点之间的数据为一段取样；取样凹凸值＝5，一般示波器显示界面的纵轴为200个点＝8(大格)×5(每大格有5小格)×5(每小格有5个点)，取样起始点与结束点纵轴点数值之差的绝对值≥5，用于判断取样的有效性；滤波点数＝3，用于查找波峰和波谷时，防止干扰产生的个别实际采集点影响查找的准确性；按照索引值由小到大的顺序，从待检测信号的波形中提取这N个点记为：a₁₁，a₁₂，a₁₃……a_1N，假设a₁₁点为采集到的第一个数据点，设置取样点间隔为M个点，这样a₁₁＝第1个实际采集点(即取样点)；a₁₂＝第M+1个实际采集点；a₁₃＝第2M+1个实际采集点，以此类推……；若取样点满足第一条件，则表示找到的a₁₁、a₁₂……a_1N取样点有效；相反，如果取样点无效，则所有取样点的索引值+1，即a₁₁＝第2个实际采集点；a₁₂＝第M+2个实际采集点；a₁₃＝第2M+2个实际采集点……，然后重复上述步骤，直到满足取样有效的条件。

然后从a₁₁和a_1N点分别向前找到波峰或波谷和向后找到波峰或波谷；当a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N时，表示找到上升趋势的波形rise简写为R，并按实际采集点索引值由小到大，将查找到的上升波形标记为R1、R2、R3……首先，找R1的波谷V起始点a_11’满足其前面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＞a_11’(a_11’是不断前移的a₁₁即a_11--，假设a_11--＝a_i，满足a_i-3＞a_i且a_i-2＞a_i且a_i-1＞ai(连续3个及3个以上)的a_i就是a_11’，如一直找到第1个实际采集点没有满足条件的a_11’表示没有波谷V自动停止查找)，其次，如果找到起始点a_11’那就需继续查找R1的波谷V结束点a_11”，满足其后面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＞a_11”(a_11”是不断后移的a_11’即a_11’++，假设a_11’++＝a_j，满足a_j＜a_j+1且a_j＜a_j+2且a_j＜a_j+3(连续3个及3个以上)的a_j就是a_11”)；然后，找R1的波峰P结束点a_1N”满足其后面连续有3个及3个以上的点＜a_1N”(a_1N”是不断后移的a_1N即a_1N++，假设a_1N++＝a_j，满足a_j＞a_j+1且a_j＞a_j+2且a_j＞a_j+3(连续3个及3个以上)的a_j就是a_1N”，如一直找到最后1个实际采集点没有满足条件的a_1N”表示没有波峰P自动停止查找)；最后，如果找到结束点a_1N”那就需继续查找R1的波峰P起始点a_1N’，满足其前面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＜a_1N’(a_1N’是不断前移的a_1N”即a_1N”--，假设a_1N”--＝a_i，满足a_i-3＜a_i且a_i-2＜a_i且a_i-1＜a_i(连续3个及3个以上)的a_i就是a_1N’。)此时找到的a_11’和a_11”分别是波谷R1V的起始点和结束点，a_1N’和a_1N”即为波峰R1P的起始点和结束点；

当a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N时，表示找到下降趋势的波形drop简写为D，并按实际采集点索引值由小到大，将查找到的下降波形标记为D1、D2、D3……首先，找D1的波峰P起始点a_11’满足其前面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＜a_11’(a_11’是不断前移的a₁₁即a_11--，假设a_11--＝a_i，满足a_i-3＜a_i且a_i-2＜a_i且a_i-1＜a_i(连续3个及3个以上)的a_i就是a_11’，如一直找到第1个实际采集点没有满足条件的a_11’表示没有波峰P自动停止查找)，其次，如果找到起始点a_11’那就需继续查找D1的波峰P结束点a_11”，满足其后面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＜a_11”(a_11”是不断后移的a_11’即a_11’++，假设a_11’++＝a_j，满足a_j＞a_j+1且a_j＞a_j+2且a_j＞a_j+3(连续3个及3个以上)的a_j就是a_11”)；然后，找D1的波谷V结束点a_1N”满足其后面连续有3个及3个以上的点＞a_1N”(a_1N”是不断后移的a_1N即a_1N++，假设a_1N++＝a_j，满足aj＜a_j+1且a_j＜a_j+2且a_j＜a_j+3(连续3个及3个以上)的a_j就是a_1N”，如一直找到最后1个实际采集点没有满足条件的a_1N”表示没有波谷V自动停止查找)；最后，如果找到结束点a_1N”那就需继续查找D1的波谷V起始点a_1N’，满足其前面连续有3个及3个以上的点(滤波点数＝3)＞a_1N’(a_1N’是不断前移的a_1N”即a_1N”--，假设a_1N”--＝a_i，满足a_i-3＞a_i且a_i-2＞a_i且a_i-1＞a_i(连续3个及3个以上)的a_i就是a_1N’)此时找到的a_11’和a_11”分别是波峰D1P的起始点和结束点，a_1N’和a_1N”即为波谷D1V的起始点和结束点。

优选地，还包括：对于所述待检测信号的波形中的波峰和波谷，将相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中的两个索引值范围相等的波峰进行合并,将相邻呈下降波形与呈上升趋势波形中的两个索引值范围的波谷进行合并,在相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波峰时，将两个索引值范围不相等的波峰中的前一波峰的起始点以及后一波峰的结束点作为波峰的待细检索引值范围,在相邻呈下降趋势波形与呈上升趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波谷时，将两个索引值范围不相等的波谷中的前一波谷的起始点以及后一波谷的结束点作为波谷的待细检索引值范围；对于相邻连续呈上升或下降趋势波形，若前一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷与后一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷均不重复、且相邻呈连续上升或下降趋势波形之间波峰与波谷的纵轴点数值之差的绝对值＞线段取样点离散值，将前一波峰或波谷的起始点和后一波谷或波峰的结束点作为波峰波谷的待细检索引值范围，否则，将连续呈上升或下降趋势波形记为一段呈上升或下降趋势波形或将波峰或波谷当毛刺滤掉作为单段连续呈上升或下降趋势波形。其中，考虑到在查找波峰或波谷的过程中，可能会查找到多个相同的或待细检的波峰或波谷，所以通过进一步地对查找到的波峰或波谷进行合并处理，为后续依据波峰或波谷准确计算信号周期提供必要前提保障。

具体地，一是：相邻上升与下降或下降与上升趋势波形中，当查找到两个索引值范围相等的波峰或波谷时，合并为一个，如图3A所示，相邻的上升趋势波形与下降趋势波形查找到的波峰是重复的，所以将索引值相等的RiP(a_1N’，a_1N”)与DiP(a_11’，a_11”)合并为Pi(a_11’＝a_1N’，a_11”＝a_1N”)，当查找到两个索引值范围不等的波峰或波谷时，取前面波峰或波谷的起始点和后面波峰或波谷的结束点作为波峰或波谷的待细检索引值范围，具体如图3B所示，下降(波形

)与上升(波形

)趋势波形中，两者波峰、波谷不相同，可取波形

的波谷起始点和波形

的波谷结束点作为波谷的待细检索引值范围；二是：多段连续上升或下降趋势波形中，相邻连续上升或下降趋势波形之间存在波峰或波谷的判断条件为：前面上升或下降趋势波形找到的波峰和波谷与后面上升或下降趋势波形找到的波峰和波谷都不重复，即各自有各自的波峰和波谷(波峰、波谷索引值范围无交集)且相邻连续上升或下降趋势波形之间波峰和波谷的纵轴点数值之差的绝对值＞3(线段取样点离散值)，并取前面波峰或波谷的起始点和后面波谷或波峰的结束点作为波峰波谷的待细检索引值范围，具体地，如图3C所示，相邻连续上升趋势波形(波形⑨和⑩)波形⑨和⑩的波峰和波谷均不相同，取波形⑨波峰的起始点和波形⑩波谷的结束点作为波峰波谷的待细检索引值范围，否则，多段连续上升或下降趋势波形记为一段上升或下降趋势波形，如图3D所示，两段连续上升趋势波形①和②，波形①和②波峰不同、波谷相同，波峰+波谷不是成对出现，H处的毛刺无效，记为一段上升趋势波形，如图3E所示，两段连续下降趋势波形③和④，波形③和④波峰相同、波谷不同，波峰+波谷不是成对出现，H处的毛刺无效，记为一段下降升趋势波形，或将波峰或波谷当毛刺滤掉作为单段连续上升或下降趋势波形处理，如图3F所示，波形⑤和⑥波峰相同，同为上升趋势，波形⑤和⑥之间的波峰+波谷不是成对出现，H处的毛刺无效，作为单段连续上升趋势波形处理，如图3G所示，波形⑦和⑧波谷相同，同为下降趋势，波形⑦和⑧之间的波峰+波谷不是成对出现，H处的毛刺无效，作为单段连续下降趋势波形处理；重复使用上述方法从待检测信号的波形中找出所有的波峰纵轴点数值及波峰索引值范围、波谷纵轴点数值及波谷索引值范围和波峰波谷之间的待细检索引值范围。

优选地，在所述根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：判断与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第二条件，若满足所述第二条件，执行所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，若不满足所述第二条件，将所述第二类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第二条件；其中，所述第二条件包括：

|a₂₁-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

且|a₂₂-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

……

且|a_2N-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

除a₂₁≤a₂₂≤……≤a_2N或a₂₁≥a₂₂≥……≥a_2N，不包括a₂₁＝a₂₂＝……＝a_2N；其中，a₂₁，a₂₂，a₂₃，…，a_2(N-1)，a_2N为所述第二类索引值中的索引值对应的取样点，(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N表示取样点平均纵轴点数值。

在该技术方案中，通过判断与第二类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第二条件，以判断取样点的有效性，为后续基于取样点准确地查找到线段提供前提保障，进而确保周期计算的准确性，其中，取样离散值可根据实际情况进行设置。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，具体包括：检测是否能够在位于取样点a₂₁前面的实际采集点中查找到取样点a_21’，若能够查找到取样点a_21’，将取样点a_21’作为线段起始点，若查找不到取样点a_21’，将第一个实际采集点作为线段起始点，其中，取样点a_21’满足其前面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；检测是否能够在位于取样点a_2N后面的实际采集点中查找到取样点a_2N’，若能够查找到取样点a_2N’，将取样点a_2N’作为线段结束点，若查找不到取样点a_2N’，将最后一个实际采集点作为线段结束点，其中，取样点a_2N’满足其后面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；将线段起始点对应的索引值与线段结束点对应的索引值之差的绝对值作为线段时长。

具体地，设置取样点间隔＝M＝10(即第二类索引值)，即相邻两个取样点的索引值之差，也就是每隔M-1个实际采集点取样一次；取样点个数＝N＝10＝取样段数+1，相邻两个取样点之间的数据为一段取样；取样点离散值＝3，即任一取样点的纵轴点数值与所有取样点平均纵轴点数值之差的绝对值，用于判断取样的有效性，一般示波器显示界面的纵轴为200个点＝8(大格)×5(每大格有5小格)×5(每小格有5个点)；滤波点数＝3，用于查找线段的起始点和结束点时，防止干扰产生的个别实际采集点影响查找的准确性；按照索引值由小到大的顺序，从待检测信号的波形中提取这N个点记为：a₂₁，a₂₂，a₂₃，a₂₄……a_2N，假设a₂₁点为采集到的第一个实际采集点，设置取样点间隔为M个点，这样a₂₁＝第1个实际采集点；a₂₂＝第M+1个实际采集点；a₂₃＝第2M+1个实际采集点；a₂₄＝第3M+1个实际采集点……，以此类推；若取样点满足第二条件，则表示找到的a₂₁、a₂₂……a_2N取样点有效；相反，如果取样点无效，则所有取样点的索引值+1，即a₂₁＝第2个实际采集点；a₂₂＝第M+2个实际采集点；a₂₃＝第2M+2个实际采集点；a₂₄＝第3M+2个实际采集点……，然后重复上述步骤，直到所有条件同时满足，(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N即为该线段的取样点平均纵轴点数值HS，然后从a₂₁和a_2N点分别向前找到a_21’和向后找到a_2N’；其中：a_21’满足其前面连续有3(滤波点数)个及3个以上的实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值大于3(取样点离散值)，没有找到则认为第1个实际采集点为线段的起始点，a_2N’满足其后面连续有3个及3个以上的实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值大于3，没有找到则认为最后1个实际采集点为线段的结束点；此时找到的a_21’和a_2N’即为线段的起始和结束点，两点索引值之差的绝对值就是线段时长；同理，使用上述方法从a_2N’之后的待检测信号的波形中找出所有的线段。

步骤106，根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期。

在该技术方案中，待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段等形态参数可准确地表征波形的特征，因此基于待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段能够准确地计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期的步骤，具体包括：对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并；从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段；根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期。

优选地，所述对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并的步骤，具体包括：对于所述待检测信号中的波形中的波峰、波谷和线段，若线段的索引值范围与波峰或波谷的索引值范围无交集时(如图4A所示，线段L1和波峰P1的索引范围无交集)，分别保留线段的取样点平均纵轴点数值、线段时长，以及波峰或波谷的纵轴点数值、波峰或波谷时长；若线段的索引值范围内仅包含一个波峰或波谷的索引值范围(如图4B所示，线段L1的索引值范围内仅包含一个波峰P1的索引值范围)，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形中，找到的两个索引值范围相等合并的波峰或波谷，保留波峰或波谷，且数值取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；若线段的索引值范围包含波峰或波谷的待细检索引值范围时(如图4C所示，线段L1的索引值范围内仅包含波峰P1、波谷V1的待细检索引值范围，P1的起始点至V1的结束点作为待细检索引值范围，线段L2的索引值范围内仅包含波谷V2、波谷V3的待细检索引值范围，V2的起始点至V3的结束点作为待细检索引值范围)，相邻连续呈上升或下降趋势波形之间的数据作为线段，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形之间的数据作为波峰或波谷，且数值均取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围有交集时(如图4D所示，线段L1的索引值范围与波谷的待细检索引值范围有交集，待细检索引值范围为[V1,Vn])，将波峰或波谷的待细检索引值范围内的每个实际采集点的纵轴点数值与目标线段的取样点平均纵轴点数值相减，将差值大于K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波峰，将差值小于－K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波谷，波峰或波谷就是其中最大或最小的那一个或多个实际采集点，将待细检索引值范围两端分别向前向后移K₂个实际采集点，以验证两端的波峰或波谷，保留验证通过的波峰或波谷,其中，K₁为查找线段时的离散值，K₂为查找线段时的滤波点数值，目标线段为取样点平均纵轴点数值的绝对值最小的线段；若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围无交集时，找出波峰或波谷的待细检索引值范围内的最大值H_max和最小值H_min，并从波峰或波谷的待细检索引值范围外上一个波峰或波谷与下一个波峰或波谷之间找出分别等于H_min，…，H₊₊，…，H_max的所有实际采集点，将等于H的个数最多且个数＞线段滤波点数值的H作为进一步查找波峰或波谷的线段的取样点平均纵轴点数值，否则，仅保留一个波峰或波谷，且取值为波峰或波谷的待细检索引值范围及其纵轴点数值的平均值。

为了方便人工查看，也为了减少查找同类型波峰或波谷或线段时的计算量,需对波峰、波谷、线段进行排序，具体地，排序方法是：波峰Ph从大到小，波峰时长PDh从大到小，波谷Vh从小到大，波谷时长VDh从大到小；线段(HSh，HSDh)的排序方法与波峰相同；排序格式为：P:D1Ph(PDh起始点，PDh结束点)，R1Ph(PDh起始点，PDh结束点)，P2h(PDh起始点，PDh结束点)……；V:R1Vh(VDh起始点，VDh结束点)，D1Vh(VDh起始点，VDh结束点)，V2h(VDh起始点，VDh结束点)……；H:HS1h(HDh起始点，HDh结束点)，HS2h(HDh起始点，HDh结束点)，HS3h(HDh起始点，HDh结束点)……(Ph、PDh、Vh和VDh等参数中的h表示合并后的取值)。

优选地，所述从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段的步骤，具体包括：在查找同类型波峰或波谷或线段时，取最大波峰平均值PA_max和最大波峰时长PD_max或最大波谷平均值VA_max和最大波谷时长VD_max或最大线段平均值HA_max和最大线段时长HD_max，判断满足≥PA_max且≥PD_max的波峰个数≥3或满足≥VA_max且≥VD_max的波谷个数≥3或满足≥HA_max且≥HD_max的线段个数≥3是否成立，如不成立PD_max--或VD_max--或HD_max--后，重新判断≥PA_max的波峰个数≥3或≥VA_max的波谷个数≥3或≥HA_max的线段个数≥3是否成立，直至PD_max--＝0或VD_max--＝0或HD_max--＝0，若未满足波峰或波谷或线段个数≥3，则将PA_max--后重新PD_max--或将VA_max--后重新VD_max--或将HA_max--后重新HD_max--，直到满足波峰或波谷或线段个数≥3，统计查找的波峰或波谷或线段的个数；计算查找到的波峰或波谷或线段平均值的标准差以及其平均标准差、波峰或波谷或线段时长的标准差及其平均标准差，以及波峰或波谷或线段间隔的标准差及其平均标准差；将计算得到的波峰或波谷或线段平均值的平均标准差、波峰或波谷或线段时长的平均标准差和波峰或波谷或线段间隔的平均标准差进行分组，并判断每组数据中的最大平均标准差＜3是否成立，若成立，则查找到同类型波峰或波谷或线段，若所有组数据中的最大平均标准差＜3均不成立，则从符合“10≥同类型波峰或波谷或线段误差点数≥3”的各组数据中，取各组的最大平均标准差进行比较，并将最大平均标准差最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段，若存在有多组数据的最大平均标准差相等且最小，将平均标准差之和最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段。

具体地，假设共找到了n个波峰、m个波谷和q条线段，计算每个波峰的平均值，为减少计算量将波峰平均值＝Ph，分别是：PA₁、PA₂……PA_n，计算每个波峰的时长，波峰时长＝|起始点索引值–结束点索引值|，分别是：PD₁、PD₂……PD_n,计算波峰之间的间隔，波峰间隔＝|(后面波峰起始点索引值–前面波峰起始点索引值)+(后面波峰结束点索引值–前面波峰结束点索引值)|/2，分别是：PI₁、PI₂……PI_n-1；波谷平均值、波谷时长和波谷间隔的计算方法与波峰相同，波谷平均值分别是：VA₁、VA₂……VA_m，波谷时长分别是：VD₁、VD₂……VD_n，波谷间隔分别是：VI₁、VI₂……VI_m-1；线段平均值、线段时长和线段间隔的计算方法与波峰或波谷相同，线段平均值分别是：HA₁、HA₂……HA_q，线段时长分别是：HD₁、HD₂……HD_q，线段间隔分别是：HI₁、HI₂……HI_q-1。

设置同类型波峰或波谷或线段误差点数，3≤同类型波峰或波谷或线段误差点数≤10，同类型波峰或波谷或线段误差点数≤10的意思是，假设波峰平均值标准差为100±X(实际采集点个数)，波峰时长标准差为200±Y(实际采集点个数)，波峰间隔标准差为300±Z(实际采集点个数)，那么X≤10且Y≤10且Z≤10时，表示存在同类型波峰，也就是待检测信号的波形是疑似周期信号，否则为非周期信号，若X＜3且Y＜3且Z＜3时，不再比较标准差的大小，一律视为同类型波峰，对于周期信号来说，同类型波峰之间的离散程度最小。

设置波峰或波谷或线段取样个数＝3，就是在查找同类型波峰或波谷或线段时，取波峰或波谷或线段的数量≥3进行计算；取最大波峰平均值PA_max和最大波峰时长PD_max，判断是否满足≥PA_max且≥PD_max的波峰个数≥3，如不成立PD_max--后，再次判断≥PA_max的波峰个数≥3是否成立，直到PD_max--＝0还未满足波峰个数≥3，将PA_max-1后重新PD_max--，直到满足波峰个数≥3的条件；设置周期计算有效次数＝3，就是在计算周期的过程中，有3次取样波峰个数不同但求得周期相同，不再增加波峰的取样个数，计算自动结束并将这个周期值作为同类型波峰周期，或直到PA_max--＝VA_min取到了所有的波峰，只出现了1～2次(大于等于1次，小于3次)取样波峰个数不同但求得周期相同的情况，计算自动结束并将这个周期值作为同类型波峰周期。

具体地，查找同类型波峰过程包括：

假设共找到了n个波峰，将这n个波峰按照索引值从小到大排序(P₁、P₂……P_n)；1+(j-1)×i≤n；i＝1、2、3……(正整数)；j＝1、2、3……(正整数)且j最大值≥取样个数＝3；其中，i为周期内包含波峰的个数其最大值为I，j为当i确定后依次取样序号、且其最大值为J。

首先，计算i＝1、2、3……时对应的标准差：

波峰平均值的标准差是：

波峰时长的标准差是：

波峰间隔的标准差是：

然后计算平均标准差，j×i≤I：

最后，分别将i＝1、2……I时，求得的PAσ、PDσ及PIσ作为I组数据，判断每组数据中的最大误差点数＜3是否成立，如果i＝2时成立，表明i＝2时找到同类型波峰；如果所有i对应的最大误差点数＜3都不成立，就从符合“10≥同类型波峰或波谷或线段误差点数≥3”要求的各组数据中，取各组的最大误差点数进行比较，其中最大误差点数最小的那组波峰即为同类型波峰，同类型波峰之间的间隔就是同类型波峰间隔，如果有多组数据的最大误差点数等于此最小值，此时取这几组数据中标准差之和最小的那组波峰为同类型波峰，同类型波峰之间的间隔就是同类型波峰间隔，假如也是i＝2时最小，表明i＝2时找到同类型波峰；以上两种情况都是i＝2时成立，也就是一个周期内可能包含2个波峰，然后用第1个波峰和第2个波峰分别向后求周期，即分别用第1个波峰所在的第1组波峰P1、P3、P5……和第2个波峰所在的第2组波峰P2、P4、P6……求周期，求得的PAσ、PDσ及PIσ在误差点数范围内，并且两组波峰求得的周期点数也在误差点数范围内相等，即周期计算有效1次。否则，依照PA_max--和PD_max--的取样方法继续增加取样个数，按同种方法重新查找同类型波峰，并满足周期计算有效次数＝3的条件即周期计算自动结束；如果没有符合“10≥同类型波峰或波谷或线段误差点数≥3”要求的数据，那么按照索引值从小到大的顺序，去除第1个波峰后(也就是从第2个波峰的起始点开始)，重新查找，直到剩下的波峰个数＝取样个数＝3还没有符合要求的数据，表明待检测信号的波形为非周期信号；

同理，同类型波谷间隔和同类型线段间隔的计算方法与此相同。但要注意如果待检测信号的波形两端的波峰或波谷或线段包括了待检测信号的波形起始点或结束点，此时，不能保证自身的完整性，所以此类波峰或波谷或线段不参与计算。

当设置波峰或波谷或线段取样个数＝3时，取最大波峰平均值PA_max和最大波峰时长PD_max，判断是否满足≥PA_max且≥PD_max的波峰个数≥3，此时的取样个数为N1，假设N1＝3，将这3个取样波峰按照索引值从小到大排序(P1、P2和P3)；1+(j-1)×i≤N1；i＝1、2、3……(正整数)；j＝1、2、3……(正整数)且j最大值≥3；

首先计算标准差，如图5A所示，当i＝1时，j＝1、2、3：

波峰平均值分别是：PA1、PA2和PA3，其标准差为：

其中，该公式中的“3”为i＝1时，j的最大值；

波峰时长分别是：PD1、PD2和PD3，其标准差为：

波峰间隔分别是：PI1和PI2(波峰间隔数量＝取样个数-1)，其标准差为：

当i＝2时，j最大值≥3不成立，自动停止计算；

然后计算平均标准差，当i＝1时：

同理，当i＝2时，j最大值≥3不成立，自动停止计算；

最后，将i＝1时，求得的PAσ、PDσ及PIσ作为一组数据，其中最大误差点数＜3，表明i＝1时找到同类型波峰，否则，依照PA_max--和PD_max--的取样方法继续增加取样个数，使取样个数N2＞N1，如图5B所示，重新查找同类型波峰如下：

假设N2＝6，将这6个取样波峰按照索引值从小到大排序(P1、P2……P6)；1+(j-1)×i≤N2；i＝1、2、3……(正整数)；j＝1、2、3……(正整数)且j最大值≥3；

首先计算标准差，当i＝1时，j＝1、2……6：

波峰平均值分别是：PA1、PA2……PA6，其标准差为：

波峰时长分别是：PD1、PD2……PD6，其标准差为：

波峰间隔分别是：PI1、PI2……PI5(波峰间隔数量＝取样个数-1)，其标准差为：

当i＝2时，j＝1、2、3：

波峰平均值分别是：PA1、PA3和PA5，其标准差为：

波峰时长分别是：PD1、PD3和PD5，其标准差为：

波峰间隔分别是：PI12和PI34(波峰间隔PI12＝PI1+PI2)，其标准差为：

当i＝3时，j最大值≥3不成立，自动停止计算；

然后计算平均标准差，当i＝1时：

当i＝2时：

同理，当i＝3时，j最大值≥3不成立，自动停止计算；

最后，分别将i＝1和i＝2时，求得的PAσ、PDσ及PIσ作为两组数据，判断每组数据中的最大误差点数＜3是否成立，如果i＝1时不成立，i＝2时成立，表明i＝2时找到同类型波峰，否则，依照PA_max--和PD_max--的取样方法继续增加取样个数，使取样个数N3＞N2，如图5C所示，重新查找同类型波峰如下：

假设N3＝18，将这18个取样波峰按照索引值从小到大排序(P1、P2……P18)；1+(j-1)×i≤N3；i＝1、2、3……(正整数)；j＝1、2、3……(正整数)且j最大值≥3；

首先计算标准差，当i＝1时，j＝1、2……18：

波峰平均值分别是：PA1、PA2……PA18，其标准差为：

波峰时长分别是：PD1、PD2……PD18，其标准差为：

波峰间隔分别是：PI1、PI2……PI17(波峰间隔数量＝取样个数-1)，其标准差为：

当i＝2时，j＝1、2、3……9：

波峰平均值的标准差为：

波峰时长的标准差为：

波峰间隔的标准差为：

当i＝3时，j＝1、2、3……6：

波峰平均值的标准差为：

波峰时长的标准差为：

波峰间隔的标准差为：

当i＝4时，j＝1、2、3……5：

波峰平均值的标准差为：

波峰时长的标准差为：

波峰间隔的标准差为：

当i＝5时，j＝1、2、3……4：

波峰平均值的标准差为：

波峰时长的标准差为：

波峰间隔的标准差为：

当i＝6时，j＝1、2、3：

波峰平均值的标准差为：

波峰时长的标准差为：

波峰间隔的标准差为：

当i＝7时，j＝1、2，取不到3个数了，J(j最大值)≥3不成立，自动停止；

然后计算平均标准差：

当I＝1时，

当I＝2时，

当I＝3时，

当I＝4时，

PAσ＝PAσ4；PDσ＝PDσ4；PIσ＝PIσ4；

当I＝5时，

PAσ＝PAσ5；PDσ＝PDσ5；PIσ＝PIσ5；当I＝6时，PAσ＝PAσ6；PDσ＝PDσ6；PIσ＝PIσ6。

最后，分别将i＝1、i＝2、i＝3、i＝4、i＝5和i＝6时，求得的PAσ、PDσ及PIσ作为六组数据，判断每组数据中的最大误差点数＜3是否成立，若成立则找到同类型波峰，否则，依照PA_max--和PD_max--的取样方法继续增加取样个数。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期的步骤，具体包括：将同类型波峰或波谷或线段之间的间隔作为待检测信号的周期。其中，所述待检测信号为疑似周期信号。疑似周期信号包括周期信号、非周期信号。

在上述任一项技术方案中，还包括：对于查找到的同类型的波峰、波谷和线段，根据预设取样参数对两两波、波谷或线段之间的波形进行分割并计算面积，以得到分割后的面积，其中，设取样参数包括取样点间隔、面积比较误差阈值及滤波面积块数阈值；判断分割后的面积是否满足面积块数连续大于等于滤波面积块数阈值、且面积比较误差大于面积比较误差阈值，若满足，则确定所述待检测信号为非周期信号，否则，确定所述待检测信号为周期信号。其中，通过分割比较确定待检测信号是周期信号或非周期信号，若确定待检测信号为周期信号，则周期信号的周期即为同类型波峰或波谷或线段之间的间隔，进一步确保了周期计算结果的准确性。

具体地，取样点间隔＝10；面积比较误差阈值＝5％；滤波面积块数阈值＝3。以波峰为例，如图6所示，第一步：根据查找到的同类型波峰，将两两波峰之间的波形按上述设置进行分割，本周期最后不够取样点间隔的实际采集点就取最后一个实际采集点；第二步：计算面积并进行判定。其中，S1与S1’、S2与S2’、S3与S3’……Sn与Sn’，面积比较误差≤5％；又根据滤波面积块数＝3，也就是在面积比较范围内只有出现连续3块或3块以上的面积比较误差＞5％，才表明面积比较失败，即所述疑似周期信号为非周期信号，否则，就是周期信号。

其中，S1＝(a的电平值+b的电平值)×10(取样点间隔)×1nS(实际采集点间隔)/2；

S1’＝(a’的电平值+b’的电平值)×10(取样点间隔)×1nS(实际采集点间隔)/2；

……Sn与Sn’同理。

当然，还可设置用第2大，第3大……的波峰，重复上述两个步骤判定周期信号。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的信号周期计算方法，能够自动计算出待检测信号的周期，替代了原本由专业人员所做的大量脑力劳动，进而规避了人为误差，提高了周期计算的准确性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号周期计算方法，其特征在于，包括：

获取待检测信号的波形；

查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段；

根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期；

所述查找所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段的步骤具体包括：

根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷；

根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点，并根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段；

在所述根据第一类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：

判断与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第一条件，若满足所述第一条件，执行所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，若不满足所述第一条件，将所述第一类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第一条件；

其中，所述第一条件包括：

a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值；或

a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N，且|a₁₁-a_1N|≥取样凹凸值，其中，a₁₁，a₁₂，a₁₃，…，a_1(N-1)，a_1N为所述第一类索引值中的索引值对应的取样点。

2.根据权利要求1所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述根据与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的波峰和波谷的步骤，具体包括：

当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≤a₁₂≤a₁₃≤……≤a_1(N-1)≤a_1N时，确定查找到呈上升趋势的波形，并查找作为波谷起始点的取样点a_11’、作为波谷结束点的取样点a_11”、作为波峰结束点的取样点a_1N”、作为波峰起始点的取样点a_1N’，其中，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点大于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点小于a_1N’；或

当与所述第一类索引值中的每个索引值对应的取样点满足a₁₁≥a₁₂≥a₁₃≥……≥a_1(N-1)≥a_1N时，确定查找到呈下降趋势的波形，并查找作为波峰起始点的取样点a_11’、作为波峰结束点的取样点a_11”、作为波谷结束点的取样点a_1N”、作为波谷起始点的取样点a_1N’，其中，a_11’满足其前面连续有多个实际采集点小于a_11’，a_11”满足其后面连续有多个实际采集点小于a_11”，a_1N”满足其后面连续有多个实际采集点大于a_1N”，a_1N’满足其前面有连续多个实际采集点大于a_1N’。

3.根据权利要求1所述的信号周期计算方法，其特征在于，还包括：

对于所述待检测信号的波形中的波峰和波谷，将相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中的两个索引值范围相等的波峰进行合并，将相邻呈下降波形与呈上升趋势波形中的两个索引值范围的波谷进行合并，在相邻呈上升趋势波形与呈下降趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波峰时，将两个索引值范围不相等的波峰中的前一波峰的起始点以及后一波峰的结束点作为波峰的待细检索引值范围，在相邻呈下降趋势波形与呈上升趋势波形中存在两个索引值范围不相等的波谷时，将两个索引值范围不相等的波谷中的前一波谷的起始点以及后一波谷的结束点作为波谷的待细检索引值范围；

对于相邻连续呈上升或下降趋势波形，若前一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷与后一呈上升或下降趋势波形对应的波峰和波谷均不重复、且相邻呈连续上升或下降趋势波形之间波峰与波谷的纵轴点数值之差的绝对值大于线段取样点离散值，将前一波峰或波谷的起始点和后一波谷或波峰的结束点作为波峰波谷的待细检索引值范围，否则，将连续呈上升或下降趋势波形记为一段呈上升或下降趋势波形或将波峰或波谷当毛刺滤掉作为单段连续呈上升或下降趋势波形。

4.根据权利要求1所述的信号周期计算方法，其特征在于，在所述根据第二类索引值中的每个索引值，由小到大依次从所述待检测信号的波形中提取出与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点的步骤之后，还包括：判断与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点是否满足用于确定取样点有效的第二条件，若满足所述第二条件，执行所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，若不满足所述第二条件，将所述第二类索引值中的每个索引值加1，并按照修改后的索引值重新从所述待检测信号的波形中提取取样点，直至与修改后的索引值对应的取样点满足所述第二条件；其中，所述第二条件包括：

|a₂₁-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

且|a₂₂-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

……

且|a_2N-(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N|≤取样离散值；

除a₂₁≤a₂₂≤……≤a_2N或a₂₁≥a₂₂≥……≥a_2N，不包括a₂₁＝a₂₂＝……＝a_2N；其中，a₂₁，a₂₂，a₂₃，…，a_2(N-1)，a_2N为所述第二类索引值中的索引值对应的取样点，(a₂₁+a₂₂+……+a_2N)/N表示取样点平均纵轴点数值。

5.根据权利要求4所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述根据与所述第二类索引值中的每个索引值对应的取样点确定所述待检测信号的波形中的线段的步骤，具体包括：检测是否能够在位于取样点a₂₁前面的实际采集点中查找到取样点a_21’，若能够查找到取样点a_21’，将取样点a_21’作为线段起始点，若查找不到取样点a_21’，将第一个实际采集点作为线段起始点，其中，取样点a_21’满足其前面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；检测是否能够在位于取样点a_2N后面的实际采集点中查找到取样点a_2N’，若能够查找到取样点a_2N’，将取样点a_2N’作为线段结束点，若查找不到取样点a_2N’，将最后一个实际采集点作为线段结束点，其中，取样点a_2N’满足其后面连续有多个实际采集点与取样点平均纵轴点数值之差的绝对值＞取样离散值；将线段起始点对应的索引值与线段结束点对应的索引值之差的绝对值作为线段时长。

6.根据权利要求3所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述根据所述待检测信号的波形中的波峰、波谷或线段，计算所述待检测信号的周期的步骤，具体包括：

对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并；

从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段；

根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期。

7.根据权利要求6所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述对所述待检测信号的波形中的波峰、波谷和线段进行合并的步骤，具体包括：

对于所述待检测信号中的波形中的波峰、波谷和线段，若线段的索引值范围与波峰或波谷的索引值范围无交集时，分别保留线段的取样点平均纵轴点数值、线段时长，以及波峰或波谷的纵轴点数值、波峰或波谷时长；

若线段的索引值范围内仅包含一个波峰或波谷的索引值范围，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形中，找到的两个索引值范围相等合并的波峰或波谷，保留波峰或波谷，且数值取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；

若线段的索引值范围包含波峰或波谷的待细检索引值范围时，相邻连续呈上升或下降趋势波形之间的数据作为线段，相邻上升与下降或下降与上升趋势波形之间的数据作为波峰或波谷，且数值均取线段的取样点平均纵轴点数值和线段时长；

若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围有交集时，将波峰或波谷的待细检索引值范围内的每个实际采集点的纵轴点数值与目标线段的取样点平均纵轴点数值相减，将差值大于K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波峰，将差值小于－K₁的连续K₂个以上的实际采集点作为一个波谷，波峰或波谷就是其中最大或最小的那一个或多个实际采集点，将待细检索引值范围两端分别向前向后移K₂个实际采集点，以验证两端的波峰或波谷，保留验证通过的波峰或波谷，其中，K₁为查找线段时的离散值，K₂为查找线段时的滤波点数值，目标线段为取样点平均纵轴点数值的绝对值最小的线段；

若线段的索引值范围与波峰或波谷的待细检索引值范围无交集时，找出波峰或波谷的待细检索引值范围内的最大值H_max和最小值H_min，并从波峰或波谷的待细检索引值范围外上一个波峰或波谷与下一个波峰或波谷之间找出分别等于H_min，…，H₊₊，…，H_max的所有实际采集点，将等于H的个数最多且个数＞线段滤波点数值的H作为进一步查找波峰或波谷的线段的取样点平均纵轴点数值，否则，仅保留一个波峰或波谷，且取值为波峰或波谷的待细检索引值范围及其纵轴点数值的平均值。

8.根据权利要求6所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述从合并后的波峰、波谷和线段中查找同类型的波峰或波谷或线段的步骤，具体包括：

在查找同类型波峰或波谷或线段时，取最大波峰平均值PA_max和最大波峰时长PD_max或最大波谷平均值VA_max和最大波谷时长VD_max或最大线段平均值HA_max和最大线段时长HD_max，判断满足≥PA_max且≥PD_max的波峰个数≥3或满足≥VA_max且≥VD_max的波谷个数≥3或满足≥HA_max且≥HD_max的线段个数≥3是否成立，如不成立PD_max--或VD_max--或HD_max--后，重新判断≥PA_max的波峰个数≥3或≥VA_max的波谷个数≥3或≥HA_max的线段个数≥3是否成立，直至PD_max--＝0或VD_max--＝0或HD_max--＝0，若未满足波峰或波谷或线段个数≥3，则将PA_max--后重新PD_max--或将VA_max--后重新VD_max--或将HA_max--后重新HD_max--，直到满足波峰或波谷或线段个数≥3，统计查找的波峰或波谷或线段的个数；

计算查找到的波峰或波谷或线段平均值的标准差以及其平均标准差、波峰或波谷或线段时长的标准差及其平均标准差，以及波峰或波谷或线段间隔的标准差及其平均标准差；

将计算得到的波峰或波谷或线段平均值的平均标准差、波峰或波谷或线段时长的平均标准差和波峰或波谷或线段间隔的平均标准差进行分组，并判断每组数据中的最大平均标准差＜3是否成立，若成立，则查找到同类型波峰或波谷或线段，若所有组数据中的最大平均标准差＜3均不成立，则从符合10≥同类型波峰或波谷或线段误差点数≥3的各组数据中，取各组的最大平均标准差进行比较，并将最大平均标准差最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段，若存在有多组数据的最大平均标准差相等且最小，将平均标准差之和最小的一组波峰或波谷或线段作为同类型波峰或波谷或线段。

9.根据权利要求8所述的信号周期计算方法，其特征在于，所述根据同类型的波峰或波谷或线段，计算待检测信号的周期的步骤，具体包括：

将同类型波峰或波谷或线段之间的间隔作为待检测信号的周期，其中，所述待检测信号为疑似周期信号。

10.根据权利要求9所述的信号周期计算方法，其特征在于，还包括：

对于查找到的同类型的波峰、波谷和线段，根据预设取样参数对两两波峰、波谷或线段之间的波形进行分割并计算面积，以得到分割后的面积，其中，设取样参数包括取样点间隔、面积比较误差阈值及滤波面积块数阈值；

判断分割后的面积是否满足面积块数连续大于等于滤波面积块数阈值、且面积比较误差大于面积比较误差阈值，若满足，则确定所述待检测信号为非周期信号，否则，确定所述待检测信号为周期信号。

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