面向嵌入式系统的有效值快速算法

作者：马文博; 罗丹^*; 蒋玉华; 张亿宗; 廖志贤; 黄国现

来源：计算机测量与控制, 2023, 31(06): 204-211.

DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2023.06.031

• 嵌入式
• STM32
• 峰值查找
• 有效值
• 任意波形

ADC采样交流波形是嵌入式系统的一项重要应用，当采集到的电压波形并非标准函数波形(如正弦波、三角波等)的畸变波形时，不能直接通过简化数学公式或平均响应法求得其均方根值；为得到任意波形的均方根值，首先需要求出该波形的频率(或周期);在传统算法中，需要进行FFT(快速傅里叶变换),该算法需要大量内存空间和较高时间复杂度，且只能进行2N个点运算，精度和分辨率受限；因单片机片上资源有限，该算法并不适合多路实时运算；为改进以上不足，设计了一种峰值(谷值)查找算法，该算法拥有O(n)时间复杂度，实时性好；通过该算法寻找采样波形中三个峰值点，确定波形的其中一个周期，进而计算得到均方根值；相比FFT算法，该算法运行速度提升93倍，空间复杂度降低为FFT的1/300,且在实际应用中运行稳定可靠，平均误差低于0.6%。

• 单位
  广西师范大学漓江学院; 广西师范大学