CN116089816A - 一种浮点型跟踪信号的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浮点型跟踪信号的处理方法及装置，涉及信号处理技术领域。包括：获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。通过一种浮点型跟踪信号的处理方法，将浮点型跟踪信号转化成布尔量跟踪信号，便于信号识别程序识别设备或物料状态信息，为设备状态及时判断提供帮助。

Description

一种浮点型跟踪信号的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是指一种浮点型跟踪信号的处理方法及装置。

背景技术

对于各种设备或物料状态的跟踪信号，很多都是以浮点型的形式输出数据，但现实中环境干扰无法忽视，现场提取的信号不能满足识别程序的识别要求。一般的浮点型方波跟踪信号都必须经过处理才能显示出平整的信号波形，其中处理的重点在于寻找信号的上升下降沿与信号幅值。浮点型跟踪信号的上升沿是每个信号的上升过渡从穿过下参考状态到穿过上参考状态的触发时刻；下降沿是每个信号的下降过渡从穿过上参考状态到穿过下参考状态的触发时刻；幅值是上下参考状态之间的距离。为了便于程序运行，将现场提取的浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号是一种较为使用的方法。

申请号CN112995079B的发明专利申请，公开了一种信号处理方法和相关设备，通过使用包络跟踪的方法，对跟踪电压信号进行调制处理，降低实际电压与期望电压信号误差。申请号CN114049886A的发明专利申请，公开了一种波形信号的处理方法及处理装置，通过采集运动产生的声音或震动信号，改造成波形信号，对设备声音波形信号进行调制改造，提高播放声音质量。

上述现有技术都是基于实际需求对信号波形进行调制改造，提出的很多信号处理技术具有较强的针对性，在相应领域的信号加工处理有较好的处理效果。但现有技术对于跟踪信号处理的普适性较差，难以迁移使用。

发明内容

针对现有技术中，大对于跟踪信号处理的普适性较差，难以迁移使用的问题，本发明提出了一种浮点型跟踪信号的处理方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，提供了一种浮点型跟踪信号的处理方法，该方法应用于电子设备，包括以下步骤：

S1：获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

S2：对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

S3：获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

可选地，S1中，获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，包括：

通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

可选地，S2中，特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

可选地，S2中，对特征信息进行浮点型信号的指标计算，包括：

根据获得的稳定特征以及震荡特征，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，计算浮点型跟踪信号的信号幅值。

可选地，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，包括：

在时间轴上任选一个时间点作为中心点，截取预设范围的数据，计算预设范围的数据的方差，其中方差的计算值为截取范围内的波形起伏程度；

设置波形起伏程度限定值，将方差的计算值与波形起伏程度限定值进行比较，当方差的计算值小于波形起伏程度限定值时，判断此时无响应；当方差的计算值大于波形起伏程度限定值时，判断此时发生响应；

按照时间发生顺序逐个推进所述预设范围中心点对应的时间点，分别记录每个中心点对应的响应状态，当响应状态从无响应变为发生响应时，确定此时为上升沿时间，当响应状态从发生响应变为无响应时，确定此时为下降沿时间。

可选地，计算浮点型跟踪信号的信号幅值，包括：

在选中的任意一段浮点型跟踪信号的波形中，包含所有数据点的高度范围内按照固定间隔选取多个高度值作为高度中心点，在多个高度中心点的相同上下高度范围截取数据，计算截取数据的数量，将数量最多的高度中心点的高度值确定为选中段波形的信号幅值；其中，高度范围大于等于高度中心点的选取间隔。

可选地，步骤S3中，获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理，包括：

根据浮点型跟踪信号的上升下降沿时间与信号幅值，将浮点型跟踪信号的上升下降沿时间点之间的数据输出为信号幅值，其他信号输出为0，对浮点型跟踪信号的波形进行整合处理；

基于整合后的浮点型跟踪信号，将上升下降沿时间点之间的数据输出为1，其他信号输出0，将整合后的浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

一方面，提供了一种浮点型跟踪信号的处理装置，该装置应用于电子设备，该装置包括：

数据获取模块，用于获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

特征分析模块，用于对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

信号转化模块，用于获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

可选地，数据获取模块，进一步用于通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

可选地，特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述一种浮点型跟踪信号的处理方法。

一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述一种浮点型跟踪信号的处理方法。

本发明实施例的上述技术方案至少具有如下有益效果：

上述方案中，本发明通过一种浮点型跟踪信号的处理方法，将浮点型跟踪信号进行规整处理或转化成布尔量跟踪信号，准确判断信号上升下降沿时间，便于信号识别程序精准识别设备或物料状态信息，减少由于时间误差导致的设备故障或是错误生产信息，为设备状态及时判断提供帮助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种浮点型跟踪信号的处理方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种浮点型跟踪信号的处理方法的历史数据处理结果图；

图3是本发明实施例提供的一种浮点型跟踪信号的转化为布尔量跟踪信号结果图；

图4是本发明实施例提供的一种浮点型跟踪信号的处理装置框图；

图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供了一种浮点型跟踪信号的处理方法，该方法可以由电子设备实现，该电子设备可以是终端或服务器。如图1所示的结合多尺度卷积与自注意力编码的浮点型跟踪信号的处理方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：

S101：获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

一种可行的实施方式中，获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，包括：

通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

S102：对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

一种可行的实施方式中，特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

一种可行的实施方式中，如图2所示，在实施例(一)中，跟踪信号数据通过生产现场相关设备采集，其特征具体表现为无响应时信号平缓稳定幅值唯一，发生响应时信号波形剧烈震荡，且上升下降沿边界不明显，各段波形幅值不相等。

一种可行的实施方式中，对特征信息进行浮点型信号的指标计算，包括：

根据获得的稳定特征以及震荡特征，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，计算浮点型跟踪信号的信号幅值。

一种可行的实施方式中，在实施例(二)中，跟踪信号数据通过生产现场相关设备采集，其特征具体表现为无响应时信号平缓稳定起伏程度小，发生响应时信号波形剧烈震荡，波形幅值难以判断，各段信号波形震荡高度基本相同，默认幅值唯一。

一种可行的实施方式中，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，包括：

在时间轴上任选一个时间点作为中心点，截取预设范围的数据，计算截取范围内数据的方差，其中方差的计算值为截取范围内的波形起伏程度；

设置波形起伏程度限定值，将方差的计算值与波形起伏程度限定值进行比较，当方差的计算值小于波形起伏程度限定值，判断此时无响应；当方差的计算值小于波形起伏程度限定值，判断此时发生响应；

按照时间发生顺序逐个推进所述预设范围中心点对应的时间点，分别记录每个中心点对应的响应状态，当响应状态从无响应变为发生响应，此时为上升沿时间，当响应状态从发生响应变为无响应，此时为下降沿时间。每一个上升沿与下一个下降沿共同构成一个波段，间距过小的波段合并，幅值与波段宽度过小的波段删除，去除因噪音影响检测到的上升下降沿时间点。

一种可行的实施方式中，计算浮点型跟踪信号的信号幅值，包括：

在选中的任意一段浮点型跟踪信号的波形中，包含所有数据点的高度范围内按照固定间隔选取多个高度值作为高度中心点，在多个高度中心点的相同上下高度范围截取数据，计算截取数据的数量，将数量最多的高度中心点的高度值确定为选中段波形的信号幅值；其中，高度范围大于等于高度中心点的选取间隔。

一种可行的实施方式中，如图2所示，在实施例(一)中，每段波形浮点型跟踪信号的信号幅值不相等，计算浮点型跟踪信号的信号幅值分别计算每段相应信号波形幅值。

S103：获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

一种可行的实施方式中，根据浮点型跟踪信号的上升下降沿时间与信号幅值，将浮点型跟踪信号的上升下降沿时间点之间的数据输出为信号幅值，其他信号输出为0，对浮点型跟踪信号的波形进行整合处理；

基于整合后的浮点型跟踪信号，将上升下降沿时间点之间的数据输出为1，其他信号输出0，将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

通过该方法处理浮点型跟踪信号结果如图2所示，根据需求选择获得带有幅值信息与信号触发时刻信息的浮点型跟踪信号或带有信号触发时刻信息布尔量跟踪信号，经修正后波形符合原数据特征，且便于识别处理。

实时处理浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号需要周期性读取未接收数据进行处理。实时处理浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号需要判断浮点型跟踪信号上升下降沿时间。截取最新获取的几份未接收数据，计算所有截取数据的方差，反映该范围内波形起伏程度，根据经验设置波形起伏程度限定值。当计算值小于起伏程度限定值，判断此时无响应，当计算值小于起伏程度限定值，判断此时发生响应。

随着数据周期性读取记录对应响应状态，当状态从无响应变为发生响应，此时为上升沿时间，当状态从发生响应变为无响应，此时为下降沿时间。

每一个上升沿与下一个下降沿共同构成一个波段，间距过小的波段合并，幅值与波段宽度过小的波段删除，去除因噪音影响检测到的上升下降沿时间点。

通过该方法实时处理浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号结果如图3所示，经修正后波形符合原数据特征，且便于识别处理。

本发明实施例中，通过一种浮点型跟踪信号的处理方法，将浮点型跟踪信号进行规整处理或转化成布尔量跟踪信号，准确判断信号上升下降沿时间，便于信号识别程序精准识别设备或物料状态信息，减少由于时间误差导致的设备故障或是错误生产信息，为设备状态及时判断提供帮助。

图4是根据一示例性实施例示出的一种浮点型跟踪信号的处理装置框图。参照图4，该装置300包括：

数据获取模块310，用于获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

特征分析模块320，用于对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

信号转化模块330，用于获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

可选地，数据获取模块320，进一步用于通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

可选地，特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

可选地，数据获取模块320，进一步用于根据获得的稳定特征以及震荡特征，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，计算浮点型跟踪信号的信号幅值。

可选地，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，包括：

在时间轴上任选一个时间点作为中心点，截取预设范围的数据，计算截取范围内数据的方差，其中方差的计算值为截取范围内的波形起伏程度；

设置波形起伏程度限定值，将方差的计算值与波形起伏程度限定值进行比较，当方差的计算值小于波形起伏程度限定值，判断此时无响应；当方差的计算值大于波形起伏程度限定值，判断此时发生响应；

按照时间顺序从前往后推进截取范围的中心点，分别记录每个中心点对应的响应状态，当响应状态从无响应变为发生响应，此时为上升沿时间，当响应状态从发生响应变为无响应，此时为下降沿时间。

可选地，计算浮点型跟踪信号的信号幅值，包括：

在任意一段浮点型跟踪信号中，选取多个高度值作为高度中心点，在多个高度中心点的相同上下高度范围截取数据，计算截取数据的数量，截取数据的数量最多的高度中心点的高度值即为信号幅值。

可选地，信号转化模块330，进一步用于根据浮点型跟踪信号的上升下降沿时间与信号幅值，将浮点型跟踪信号的上升下降沿时间点之间的数据输出为信号幅值，其他信号输出为0，对浮点型跟踪信号的波形进行整合处理；

基于整合后的浮点型跟踪信号，将上升下降沿时间点之间的数据输出为1，其他信号输出0，将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

本发明实施例中，通过一种浮点型跟踪信号的处理方法，将浮点型跟踪信号转化成布尔量跟踪信号，便于信号识别程序识别设备或物料状态信息，为设备状态及时判断提供帮助。

图5是本发明实施例提供的一种电子设备400的结构示意图，该电子设备400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessingunits，CPU)401和一个或一个以上的存储器402，其中，所述存储器402中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器401加载并执行以实现下述浮点型跟踪信号的处理方法的步骤：

S1：获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

S2：对浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

S3：获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号的波形信号转化为布尔量波形信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述浮点型跟踪信号的处理方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种浮点型跟踪信号的处理方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

S1：获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

S2：对所述浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对所述特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；所述指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

S3：获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中，获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，包括：

通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，所述特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S2中，对所述特征信息进行浮点型信号的指标计算，包括：

根据获得的稳定特征以及震荡特征，判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，计算浮点型跟踪信号的信号幅值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断浮点型跟踪信号的上升下降沿时间，包括：

在时间轴上任选一个时间点作为中心点，截取预设范围的数据，计算所述预设范围的数据的方差，其中所述方差的计算值为截取范围内的波形起伏程度；

设置波形起伏程度限定值，将所述方差的计算值与所述波形起伏程度限定值进行比较，当所述方差的计算值小于所述波形起伏程度限定值时，判断此时无响应；当所述方差的计算值大于所述波形起伏程度限定值时，判断此时发生响应；

按照时间发生顺序逐个推进所述预设范围中心点对应的时间点，分别记录每个中心点对应的响应状态，当响应状态从无响应变为发生响应时，确定此时为上升沿时间，当响应状态从发生响应变为无响应时，确定此时为下降沿时间。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算浮点型跟踪信号的信号幅值，包括：

在选中的任意一段浮点型跟踪信号的波形中，包含所有数据点的高度范围内按照固定间隔选取多个高度值作为高度中心点，在多个高度中心点的相同上下高度范围截取数据，计算截取数据的数量，将数量最多的高度中心点的高度值确定为选中段波形的信号幅值；其中，高度范围大于等于高度中心点的选取间隔。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理，包括：

根据浮点型跟踪信号的上升下降沿时间与信号幅值，将浮点型跟踪信号的上升下降沿时间点之间的数据输出为信号幅值，其他信号输出为0，对浮点型跟踪信号的波形进行整合处理；

基于整合后的浮点型跟踪信号，将上升下降沿时间点之间的数据输出为1，其他信号输出0，将整合后的浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

8.一种浮点型跟踪信号的处理装置，其特征在于，所述装置适用于上述权利要求1-7中任意一项的方法，装置包括：

数据获取模块，用于获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据；

特征分析模块，用于对所述浮点型跟踪信号的数据进行特征分析，获得特征信息，对所述特征信息进行浮点型跟踪信号的指标计算；所述指标包括：上升下降沿时间以及信号幅值；

信号转化模块，用于获取浮点型跟踪信号的指标计算结果，根据计算结果将浮点型跟踪信号转化为布尔量跟踪信号输出，完成浮点型跟踪信号的处理。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据获取模块，进一步用于通过生产现场的信号采集设备，采集设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据，或通过提取历史信号数据获取设备或物料状态的浮点型跟踪信号的数据。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述特征信息包括：稳定特征以及震荡特征；其中，稳定特征以及震荡特征的判断方式为：无响应时信号平缓稳定，发生响应时信号波形剧烈震荡。

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