[发明专利]一种基于加速度功率计的踏频解算方法

权利要求书

1.一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：包括：

获取双轴的加速度时间序列，按照确定的时间区间进行双轴数据的获取，将一个时间区间内的两个序列的数据存入滑动窗口，滑动窗口依次显示不同时间区间的序列数值；

对窗口内的数据进行滤波处理；

对双轴数据进行特征提取，提取两序列数据的峰值点、谷值点、零点以及序列中数值的单调增和单调减；

正常状态判定，根据预先设定的特征条件，判断窗口内的两个序列的特征是否符合预设的特征条件，若符合在进行踏频输出，若不符合则直接进行下一窗口数据的滤波处理；

踏频输出，根据公式计算踏频，计算公式如下：

其中，cadence表示踏频，T为信号的输出频率，△t为两个特征点之间的时间间隔，单位为秒。

2.根据权利要求1所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：窗口内获取的两序列数值分别记为Acc_x[acc₁，……，acc_n]和Acc_y[acc₁，……，acc_n]。

3.根据权利要求2所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：对窗口内的数据进行滤波处理的过程如下：

其中，X表示输入的加速度序列，Y则表示输出的滤波值，a和b表示对应的巴特沃斯滤波器的分母向量和分子向量。

4.根据权利要求1所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：预先设定的特征条件包括两条，条件一为x轴数据为峰值点，y轴数据的梯度特征为单调增；

条件二为x轴数据为零点、x轴数据的梯度特征为单调增且y轴数据为峰值点，或者x轴数据为零点、x轴数据单调减以及y轴数据为谷值点。

5.根据权利要求4所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：在判定窗口内两序列的数据特征符合条件一时，将加速度序列中间位置对应的时间点记录，并且存储在峰值序列中，将存储入峰值序列的时间点与加速度序列中的峰值点的时间间隔作为△t。

6.根据权利要求5所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：当判定窗口内两序列的数据特征符合条件二时，将加速度序列中间位置对应的时间点记录，并且存储在零点序列当中，将存储如零点序列的时间点与时间序列中零点时间的时间间隔作为△t。

7.根据权利要求6所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：还包括先验估算，条件二的数据特征的出现早于条件一的数据特征四分之一个周期出现，在得到条件二对应的踏频输出之后，先进行先验估计，公式如下：

其中cad_1|2为先验估计预测的踏频，cad₂为条件二对应的踏频值。

8.根据权利要求7所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：先验估算之后进行协因数阵更新，公式如下：

其中P为协因数阵，R和Q为解算条件二对应的踏频时的系统误差。

9.根据权利要求8所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：踏频输出条件一对应的踏频值后，进行后验估算，公式为：

其中为最终输出的最优踏频值，cad₁为条件一对应的踏频值，cad_1|2为先验估计预测的踏频值。

10.根据权利要求9所述的一种基于加速度功率计的踏频解算方法，其特征在于：进行最优踏频输出后，先更新协因数阵，再进行先验估算，协因数阵更新公式如下：

P＝(1-K)*P。