[发明专利]一种应用于激光多普勒测速仪的速度测量方法与系统

权利要求书

1.一种应用于激光多普勒测速仪的速度测量方法，其特征在于，包括：

数据采集步骤：通过激光多普勒测速仪采集被测物体的运动信号，并根据所述运动信号进行参数设置；

数据分段步骤：根据设置的所述参数将所述运动信号进行滤波处理并分段，并将起始段落作为当前段落；

快速傅里叶变换步骤：将当前段落中的信号通过快速傅里叶变换转换到频域并进行频谱分析，获得当前段落中信号的频率搜索范围；

小波变换步骤：通过设置的所述参数和所述频率搜索范围对当前段落中的信号进行小波变换，通过提取小波脊线获得当前段落中信号的瞬时频率估计曲线片段；

速度-时间曲线获得步骤：判断当前段落是否为最后一段；若否，则将当前段落的段数加一，并返回所述快速傅里叶变换步骤；若是，则对每一段落中信号的所述瞬时频率估计曲线片段进行拼接，通过时频信号重建得到被测物体的速度-时间曲线。

2.根据权利要求1所述的速度测量方法，其特征在于，设置的所述参数包括：被测物体的速度检测范围、数据加窗长度、小波基函数、小波变换尺度因子的步长。

3.根据权利要求2所述的速度测量方法，其特征在于，所述数据分段步骤还包括：根据所述被测物体的速度检测范围设计带通滤波器，通过所述带通滤波器将所述运动信号进行滤波处理。

4.根据权利要求3所述的速度测量方法，其特征在于，所述数据分段步骤包括：

截取段数获得步骤：根据所述运动信号中的数据总点数与所述数据加窗长度计算所述运动信号的截取段数；

分段处理步骤：根据所述截取段数对滤波后的所述运动信号进行数据分段。

5.根据权利要求4所述的速度测量方法，其特征在于，所述快速傅里叶变换步骤包括：

瞬时频率估计值获得步骤：通过在当前段落中信号的频域内求解频谱的模极大值对应的频率得到当前段落中信号的瞬时频率估计值；

频率搜索范围获得步骤：根据所述当前段落中信号的瞬时频率估计值确定所述当前段落中信号的频率搜索范围。

6.根据权利要求5所述的速度测量方法，其特征在于，所述小波变换步骤包括：

尺度因子搜索范围获得步骤：根据所述小波变换尺度因子的步长与所述当前段落中信号的频率搜索范围得到当前段落中信号的小波变换的尺度因子搜索范围；

小波系数获得步骤：通过所述小波基函数、所述小波变换尺度因子的步长以及所述当前段落中信号的小波变换的尺度因子搜索范围对当前段落中的信号进行小波变换，获得小波系数；

小波脊线提取步骤：根据所述小波系数采用模极大值法提取小波脊线，获得所述当前段落中信号的瞬时频率估计曲线片段。

7.根据权利要求6所述的速度测量方法，其特征在于，所述速度-时间曲线获得步骤包括：

数据拼接步骤：将每一段落的所述瞬时频率估计曲线片段进行拼接，得到全时域的信号瞬时频谱估计曲线；

时频信号重建步骤：根据所述全时域的信号瞬时频谱估计曲线通过时频信号重建得到被测物体的速度-时间曲线。

8.一种应用于激光多普勒测速仪的速度测量系统，其特征在于，包括：

数据采集单元：通过激光多普勒测速仪采集被测物体的运动信号，并根据所述运动信号进行参数设置；

数据分段单元：根据设置的所述参数将所述运动信号进行滤波处理并分段，并将起始段落作为当前段落；

快速傅里叶变换单元：将当前段落中的信号通过快速傅里叶变换转换到频域并进行频谱分析，获得当前段落中信号的频率搜索范围；

小波变换单元：通过设置的所述参数和所述频率搜索范围对当前段落中的信号进行小波变换，通过提取小波脊线获得当前段落中信号的瞬时频率估计曲线片段；

速度-时间曲线获得单元：判断当前段落是否为最后一段；若否，则将当前段落的段数加一，并返回所述快速傅里叶变换单元；若是，则对每一段落中信号的所述瞬时频率估计曲线片段进行拼接，通过时频信号重建得到被测物体的速度-时间曲线。