1.實時計算動態(tài)相移信號的方法,其特征在于:包括以下步驟:
S01:分別將測量道和參考道的中頻信號進(jìn)行分段;
S02:分別讀取當(dāng)前時段測量道和參考道中的中頻信號并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;
S03:將得到的當(dāng)前時段的測量道和參考道的數(shù)字信號分別進(jìn)行傅立葉變換轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號,同時分別找到測量道和參考道的中頻信號在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率;
S04:根據(jù)當(dāng)前時段測量道和參考道的中頻信號的準(zhǔn)確頻率,對當(dāng)前時段的參考道和測量道的頻域信號進(jìn)行共軛計算,獲得測量道與參考道的中頻信號在當(dāng)前時段的相位差;
S05:重復(fù)步驟S02至S04,計算測量道與參考道的中頻信號在下一時段內(nèi)的相位差。
2.如權(quán)利要求1所述實時計算動態(tài)相移信號的方法,其特征在于:在步驟S03和步驟S04之間還包括濾波的步驟:
以步驟S03中找到的測量道、參考道的中頻信號在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率為中心頻率,在設(shè)定的帶寬范圍內(nèi)分別對步驟S03中得到的當(dāng)前時段的測量道、參考道的頻域信號進(jìn)行帶通濾波,將帶寬之外的信號置為零,并在步驟S04中采用濾波后的頻域信號完成相位差的計算。
3.如權(quán)利要求2所述實時計算動態(tài)相移信號的方法,其特征在于:步驟S03、步驟S04和/或所述濾波的步驟采用FPGA技術(shù)實現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述實時計算動態(tài)相移信號的方法,其特征在于:當(dāng)測量道包括三個中頻信號,相應(yīng)的參考道也包括三個中頻信號,分別同時采用步驟S01至步驟S05計算三對中頻信號在各時段的相位差。
5.核聚變等離子體診斷方法,其特征在于:采用如權(quán)利要求1至4中任一項所述實時計算動態(tài)相移信號的方法實時計算相位差,并在步驟S04之后設(shè)置如下步驟:
根據(jù)得到的相位差計算當(dāng)前時段的電子密度和電流密度,并把計算的結(jié)果進(jìn)行保存、展示和/或反饋。
6.實時計算動態(tài)相移信號的系統(tǒng),其特征在于,包括:
測量道A/D轉(zhuǎn)換模塊,用于讀取當(dāng)前時段測量道的中頻信號并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;
參考道A/D轉(zhuǎn)換模塊,用于讀取當(dāng)前時段參考道的中頻信號并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;
測量道快速傅立葉變換模塊,用于將來自所述測量道A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號,進(jìn)行快速傅立葉變換得到頻域信號,并找到測量道的中頻信號的在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率;
參考道快速傅立葉變換模塊,用于將來自所述參考道A/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號,進(jìn)行快速傅立葉變換得到頻域信號,并找到參考道的中頻信號在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率;
相位比較模塊,用于根據(jù)當(dāng)前時段測量道和參考道的中頻信號的準(zhǔn)確頻率,對當(dāng)前時段的參考道和測量道的頻域信號進(jìn)行共軛計算,獲得測量道與參考道的中頻信號在當(dāng)前時段的相位差。
7.如權(quán)利要求6所述實時計算動態(tài)相移信號的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括測量道濾波模塊和/或參考道濾波模塊:
所述測量道濾波模塊以所述測量道快速傅立葉變換模塊找到測量道的中頻信號在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率為中心頻率,在設(shè)定的帶寬范圍內(nèi)對所述測量道快速傅立葉變換模塊得到的當(dāng)前時段測量道的頻域信號進(jìn)行帶通濾波,將帶寬之外的信號置為零,并在所述相位比較模塊中采用濾波后的頻域信號完成相位差的計算;
所述參考道濾波模塊以所述參考道快速傅立葉變換模塊找到參考道的中頻信號在當(dāng)前時段內(nèi)的準(zhǔn)確頻率為中心頻率,在設(shè)定的帶寬范圍內(nèi)對所述參考道快速傅立葉變換模塊得到的當(dāng)前時段參考道的頻域信號進(jìn)行帶通濾波,將帶寬之外的信號置為零,并在所述相位比較模塊中采用濾波后的頻域信號完成相位差的計算。
8.如權(quán)利要求7所述實時計算動態(tài)相移信號的系統(tǒng),其特征在于,所述測量道快速傅立葉變換模塊、所述參考道快速傅立葉變換模塊、所述測量道濾波模塊、所述參考道濾波模塊和/或所述相位比較模塊燒錄在FPGA芯片上。
9.包括權(quán)利要求6至8中任一項所述實時計算動態(tài)相移信號的系統(tǒng)的核聚變等離子體診斷系統(tǒng),其特征在于:所述核聚變等離子體診斷系統(tǒng)還包括電子密度/電流密度計算模塊,所述電子密度/電流密度計算模塊根據(jù)所述實時計算動態(tài)相移信號的系統(tǒng)實時計算的相位差實時計算等離子體的電子密度和電流密度。
10.如權(quán)利要求9所述核聚變等離子體診斷系統(tǒng),其特征在于:所述電子密度/電流密度計算模塊燒錄在FPGA芯片上,所述核聚變等離子體診斷系統(tǒng)還包括用于存儲計算結(jié)果的存儲模塊、用于顯示計算結(jié)果的顯示模塊和/或用于將計算結(jié)果進(jìn)行反饋的反饋系統(tǒng)。