信号的功率因数获取方法、装置、处理器及电子设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911232479.0 (22)申请日 2019.12.05 (71)申请人 北京中电普华信息技术有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 申请人 国网信息通信产业集团有限公司 (72)发明人 颜宁朱新坡王宇坤王鹏 江再玉马少华刘佳良周涛 杨冰李思维刘健 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李金 (51)Int.Cl. G01R 21/00(2006.01) G01R 21/133(2006.01) (54)发明名。

2、称 信号的功率因数获取方法、 装置、 处理器及 电子设备 (57)摘要 本申请公开了一种信号的功率因数获取方 法、 装置、 处理器及电子设备， 方法应用于处理 器， 所述方法包括： 获得第一参考信号和第二参 考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号 为数字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号 关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所述 第二参考信号之间具有相位差； 将所述第一参考 信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信 号； 并将所述第二参考信号与所述目标信号进行 相乘， 得到第二输出信号； 获得所述第一输出信 号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交 分量； 根据所述同相分量和。

3、所述正交分量， 获得 所述目标信号的功率因数。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 110879310 A 2020.03.13 CN 110879310 A 1.一种信号的功率因数获取方法， 其特征在于， 应用于处理器， 所述方法包括： 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数字信 号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所述第 二参考信号之间具有相位差； 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第二参 考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第二输出信号； 获得所述第一输出信号中的同相。

4、分量和所述第二输出信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获得第一参考信号和第二参考信号， 包括： 获得第一参考信号， 所述第一参考信号与待检测的目标信号关于信号频率相同； 对所述第一参考信号进行移相， 以获得第二参考信号。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获得所述第一输出信号中的同相分量和所 述第二输出信号中的正交分量， 包括： 对所述第一输出信号和所述第二输出信号分别进行滤波， 得到所述第一输出信号中的 同相分量和所述第二输出信号中的正交分量。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于。

5、， 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得 所述目标信号的功率因数， 包括： 将所述同相分量除以所述正交分量， 以得到正切分量； 对所述正切分量取反正切值； 对所述反正切值取余弦值， 以得到所述目标信号的功率因数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述第一参考信号的信号幅值为1且初相 位为0度。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 对所述第一参考信号进行移相， 以输出第 二参考信号， 包括： 对所述第一参考信号移相90度， 以输出第二参考信号。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在将所述第一参考信号与所述目标信号进 行相乘， 得到第一输出信号之前， 所述方法。

6、还包括： 对所述目标信号进行滤波， 以去除所述目标信号中的噪声信号。 8.一种信号的功率因数获取装置， 其特征在于， 应用于处理器， 所述装置包括： 信号获得单元， 用于获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第 二参考信号为数字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第 一参考信号和所述第二参考信号之间具有相位差； 信号相乘单元， 用于将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信 号； 并将所述第二参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第二输出信号； 分量获得单元， 用于获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正 交分量； 。

7、因素获得单元， 用于根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率因 数。 9.一种处理器， 其特征在于， 用于： 权利要求书 1/2 页 2 CN 110879310 A 2 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数字信 号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所述第 二参考信号之间具有相位差； 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第二参 考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第二输出信号； 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所述正。

8、交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 10.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器， 存储应用程序和应用程序运行所产生的数据； 处理器， 用于执行所述应用程序， 以实现功能： 获得第一参考信号和第二参考信号， 所 述第一参考信号和所述第二参考信号为数字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于 信号频率相同， 且所述第一参考信号和所述第二参考信号之间具有相位差； 将所述第一参 考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第二参考信号与所述目标 信号进行相乘， 得到第二输出信号； 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出 信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所述正。

9、交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110879310 A 3 信号的功率因数获取方法、 装置、 处理器及电子设备 技术领域 0001 本申请涉及信号处理技术领域， 尤其涉及一种信号的功率因数获取方法、 装置、 处 理器及电子设备。 背景技术 0002 目前在获得信号的功率因数时， 在通过相位检测得到电流、 电压两个信号间的相 位差即相角差之后， 需要将相位差发送另外的仪器上进行功率因数获取， 如发送给模拟 乘除电路或者模数转换电路等。 0003 因此， 可能会存在电路中元件的连接及信号传输引起信号延迟等情况， 由此会导 致功率因数的效率较低。 发明内容 。

10、0004 有鉴于此， 本申请提供一种信号的功率因数获取方法、 装置及电子设备， 用以解决 现有技术中由于电路元件的连接及信号传输引起信号延迟等情况， 导致功率因数的效率较 低的技术问题。 如下所示： 0005 一种信号的功率因数获取方法， 应用于处理器， 所述方法包括： 0006 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数 字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所 述第二参考信号之间具有相位差； 0007 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第 二参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第。

11、二输出信号； 0008 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交分量； 0009 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 0010 上述方法， 优选的， 获得第一参考信号和第二参考信号， 包括： 0011 获得第一参考信号， 所述第一参考信号与待检测的目标信号关于信号频率相同； 0012 对所述第一参考信号进行移相， 以获得第二参考信号。 0013 上述方法， 优选的， 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中 的正交分量， 包括： 0014 对所述第一输出信号和所述第二输出信号分别进行滤波， 得到所述第一输出信号 中的同相分量和所述第二输。

12、出信号中的正交分量。 0015 上述方法， 优选的， 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率 因数， 包括： 0016 将所述同相分量除以所述正交分量， 以得到正切分量； 0017 对所述正切分量取反正切值； 0018 对所述反正切值取余弦值， 以得到所述目标信号的功率因数。 0019 上述方法， 优选的， 所述第一参考信号的信号幅值为1且初相位为0度。 说明书 1/10 页 4 CN 110879310 A 4 0020 上述方法， 优选的， 对所述第一参考信号进行移相， 以输出第二参考信号， 包括： 0021 对所述第一参考信号移相90度， 以输出第二参考信号。 0022。

13、 上述方法， 优选的， 在将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输 出信号之前， 所述方法还包括： 0023 对所述目标信号进行滤波， 以去除所述目标信号中的噪声信号。 0024 一种信号的功率因数获取装置， 应用于处理器， 所述装置包括： 0025 信号获得单元， 用于获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所 述第二参考信号为数字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所 述第一参考信号和所述第二参考信号之间具有相位差； 0026 信号相乘单元， 用于将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输 出信号； 并将所述第二参考信号与所述目。

14、标信号进行相乘， 得到第二输出信号； 0027 分量获得单元， 用于获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中 的正交分量； 0028 因素获得单元， 用于根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功 率因数。 0029 一种处理器， 用于： 0030 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数 字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所 述第二参考信号之间具有相位差； 0031 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第 二参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第二输出信。

15、号； 0032 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交分量； 0033 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 0034 一种电子设备， 包括： 0035 存储器， 存储应用程序和应用程序运行所产生的数据； 0036 处理器， 用于执行所述应用程序， 以实现功能： 获得第一参考信号和第二参考信 号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数字信号， 且与待检测的数字信号的目标信 号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所述第二参考信号之间具有相位差； 将所述 第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第一输出信号； 并将所述第二参考信号与所 述目标信。

16、号进行相乘， 得到第二输出信号； 获得所述第一输出信号中的同相分量和所述第 二输出信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所述正交分量， 获得所述目标信号的功率 因数。 0037 从上述技术方案可以看出， 本申请公开的一种信号的功率因数获取方法、 装置、 处 理器及电子设备， 通过数字信号处理器在获得频率相同相位相异的两个数字信号的参考信 号之后， 分别用参考信号与待检测的数字信号的目标信号进行相乘， 得到两个输出信号后， 再获取两个输出信号中的同相分量和正交分量， 进而根据同相分量和正交分量获得到目标 信号的功率因数。 可见， 本申请中使用一个电子设备通过数字处理的方式就可以实现对目 标信号的。

17、功率因数的获取， 避免了多个元件之间进行信号传输所导致的信号延迟的情况， 从而节省信号处理所耗时长， 进而提高功率因数的获取效率。 说明书 2/10 页 5 CN 110879310 A 5 附图说明 0038 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案， 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申请的一些实施例， 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。 0039 图1为本申请实施例一提供的一种信号的功率因数获取方法的流程图； 0040 图2为本申请实施例一提供的一种信号的功率因数获取方。

18、法的另一流程图； 0041 图3为本申请实施例二提供的一种信号的功率因数获取装置的结构示意图； 0042 图4为本申请实施例三提供的一种处理器的结构示意图； 0043 图5为本申请实施例三中处理器的逻辑实现示意图； 0044 图6为本申请实施例四提供的一种电子设备的结构示意图； 0045 图7为本申请实施例四中的电子设备与采用电路之间的连接示意图； 0046 图8为本申请实施例在对微弱信号进行功率因数获取的流程示意图。 具体实施方式 0047 下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实。

19、施例。 基于 本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本申请保护的范围。 0048 参考图1， 为本申请实施例一提供的一种信号的功率因数获取方法的流程图， 该方 法适用于电子设备的处理器中， 该处理器可以为能够进行数字信号处理的芯片或组件， 如 微处理器或数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)等。 本实施例中的技术方案主 要用于利用数字信号处理器中的数字解调功能实现信号功率因数的获取， 进而提高功率因 数获取效率。 0049 具体的， 本实施例中的方法可以包括以下步骤： 0050 步骤101： 获得第一。

20、参考信号和第二参考信号。 0051 其中， 第一参考信号和第二参考信号均为数字信号， 且与待检测的数字信号的目 标信号关于信号频率相同， 且第一参考信号和第二参考信号之间具有相位差， 如90度的相 位差等。 第一参考信号和第二参考信号的信号幅值均为1， 且第一参考信号和第二参考信号 中的其中一个参考信号的初相位为0度， 相应的另一个参考信号的初相位具有与0度相异的 相位。 0052 具体的， 本实施例中的处理器可以利用数字信号发生器来获得数字信号的第一参 考信号和第二参考信号。 0053例如， 目标信号可以以表示， 为经过采样电路和调理电路等进行 信号和调理之后所输出的数字信号， 其中， A为。

21、目标信号的信号幅值， 对应于目标信号的 信号频率， 为目标信号的相位。 相应的， 利用DSP内的数字信号发生器生成相应的数字序 列， 以形成第一参考信号和第二参考信号， 此时， 第一参考信号和第二参考信号的信号频率 均为对应的信号频率， 第一参考信号和第二参考信号的相位不同。 0054 具体的， 本实施例中可以首先利用数字信号发生器获得第一参考信号， 可以以Ix 说明书 3/10 页 6 CN 110879310 A 6 (t)sin(t)表示， 此时第一参考信号与目标信号关于信号频率是相同的， 即对应的信 号频率， 且幅值为1， 初始相位为0度， 之后， 对第一参考信号进行移相， 如移相90。

22、度， 以获得 第二参考信号， 例如， 对Ix(t)sin(t)移相90度， 以得到正交参考信号Iy(t)cos(t)， 此时的第二参考信号与目标信号关于信号频率是相同的， 即对应的信号频率。 0055 步骤102： 将第一参考信号与目标信号进行相乘， 以得到第一输出信号。 0056 其中， 本实施例中可以利用处理器内的数字电路乘法器将第一参考信号与目标信 号相乘， 得到第一输出信号。 0057 例如， 利用DSP内的数字电路乘法器将第一参考信号Ix(t)sin(t)和 进行相乘， 得到第一输出信号， 以 表示。 0058 步骤103： 将第二参考信号与目标信号进行相乘， 以得到第二输出信号。 。

23、0059 其中， 本实施例中可以利用处理器内的乘法器将第二参考信号与目标信号相乘， 得到第二输出信号。 0060 例如， 利用DSP内的数字电路乘法器将第二参考信号Iy(t)cos(t)和 进行相乘， 得到第二输出信号， 以 表示。 0061 步骤104： 获得第一输出信号中的同相分量和第二输出信号中的正交分量。 0062 具体的， 本实施例中可以通过处理器中的数字低通滤波器实现同相分量和正交分 量的获取， 例如， 利用DSP内的数字低通滤波器对第一输出信号进行滤波， 得到第一输出信 号中的同相分量， 并利用DSP内的数字低通滤波器对第二输出信号进行滤波， 得到第二输出 信号中的正交分量。 0。

24、063例如， 本实施例中获得第一输出信号 中的同相分量并获得第二输出信号 中的正交分量 0064 步骤105： 根据同相分量和正交分量， 获得目标信号的功率因数。 0065 例如， 本实施例中可以对同相分量和正交分量进行相应的数字计算处理， 以得到 目标信号的功率因数。 0066 由上述方案中可知， 本申请实施例一提供的一种信号的功率因数获取方法， 通过 数字信号处理器在获得频率相同相位相异的两个数字信号的参考信号之后， 分别用参考信 号与待检测的数字信号的目标信号进行相乘， 得到两个输出信号后， 再获取两个输出信号 中的同相分量和正交分量， 进而根据同相分量和正交分量获得到目标信号的功率因数。

25、。 可 见， 本申请中使用一个电子设备通过数字处理的方式就可以实现对目标信号的功率因数的 获取， 避免了多个元件之间进行信号传输所导致的信号延迟的情况， 从而节省信号处理所 说明书 4/10 页 7 CN 110879310 A 7 耗时长， 进而提高功率因数的获取效率。 0067 在一种实现方式中， 步骤105中处理器可以通过以下方式实现： 0068 首先， 将同相分量除以正交分量， 得到正切分量。 0069例如， 将同相分量除以正交分量得到正切分量 0070 之后， 对正切分量取反正切值。 0071例如， 对正切分量取反正切， 得到的值。 0072 最后， 对反正切值取余弦值， 以得到目标。

26、信号的功率因数。 0073例如， 对的值取余弦值， 即可得到目标信号的功率因数 即为 0074 另外， 目标信号为采样电路和调理电路通过采样和相应的处理之后所得到的目标 信号， 由此， 目标信号中可能会存在噪声信号， 在步骤102和步骤103之前， 本实施例中的方 法还可以包括以下步骤， 如图2中所示： 0075 步骤106： 对目标信号进行滤波， 以去除目标信号中的噪声信号。 0076 其中， 目标信号中包含有噪声信号n(t)时， 可以以X(t)u(t)+n(t)表示， 其中， 为目标信号中的有效电压信号， 本实施例中可以利用DSP中的解调功能对 X(t)u(t)+n(t)进行滤波， 以得到。

27、去除噪声信号n(t)的目标信号 0077 参考图3， 为本申请实施例二提供的一种信号的功率因数获取装置的结构示意图， 该装置可以配置在处理器中， 该处理器可以为能够进行数字信号处理的芯片或组件， 如微 处理器或DSP等。 本实施例中的技术方案主要用于利用数字信号处理器中的数字解调功能 实现信号功率因数的获取， 进而提高功率因数获取效率。 0078 具体的， 本实施例中的装置可以包括以下功能单元： 0079 信号获得单元301， 用于获得第一参考信号和第二参考信号。 0080 其中， 第一参考信号和第二参考信号均为数字信号， 且与待检测的数字信号的目 标信号关于信号频率相同， 且第一参考信号和第。

28、二参考信号之间具有相位差， 如90度的相 位差等。 第一参考信号和第二参考信号的信号幅值均为1， 且第一参考信号和第二参考信号 中的其中一个参考信号的初相位为0度， 相应的另一个参考信号的初相位具有与0度相异的 相位。 0081 具体的， 本实施例中信号获得单元301可以为数字信号发生器实现， 用以获得数字 信号的第一参考信号和第二参考信号。 0082例如， 目标信号可以以表示， 为经过采样电路和调理电路进行信 号和调理之后所输出的数字信号， 其中， A为目标信号的信号幅值， 对应于目标信号的信 号频率， 为目标信号的相位。 相应的， 利用DSP内的数字信号发生器生成相应的数字序列， 以形成第。

29、一参考信号和第二参考信号， 此时， 第一参考信号和第二参考信号的信号频率均 说明书 5/10 页 8 CN 110879310 A 8 为对应的信号频率， 第一参考信号和第二参考信号的相位不同。 0083 具体的， 本实施例中可以首先利用数字信号发生器获得第一参考信号， 可以以Ix (t)sin(t)表示， 此时第一参考信号与目标信号关于信号频率是相同的， 即对应的信 号频率， 且幅值为1， 初始相位为0度， 之后， 对第一参考信号进行移相， 如移相90度， 以获得 第二参考信号， 例如， 对Ix(t)sin(t)移相90度， 以得到正交参考信号Iy(t)cos(t)， 此时的第二参考信号与目。

30、标信号关于信号频率是相同的， 即对应的信号频率。 0084 信号相乘单元302， 用于将第一参考信号与目标信号进行相乘， 以得到第一输出信 号， 并将第二参考信号与目标信号进行相乘， 以得到第二输出信号。 0085 其中， 本实施例中信号相乘单元302可以为数字电路乘法器实现， 用以将第一参考 信号与目标信号相乘， 得到第一输出信号， 并将第二参考信号与目标信号相乘， 得到第二输 出信号。 0086 例如， 利用DSP内的数字电路乘法器将第一参考信号Ix(t)sin(t)和 进行相乘， 得到第一输出信号， 以 表示； 0087 并利用DSP内的数字电 路乘法器将第二参考信号Iy(t) cos 。

31、(t) 和 进行相乘， 得到第二输出信号， 以 表示。 0088 分量获得单元303， 用于获得第一输出信号中的同相分量和第二输出信号中的正 交分量。 0089 具体的， 本实施例中分量获得单元303可以为处理器中的数字低通滤波器， 进而本 实施例中可以通过处理器中的数字低通滤波器实现同相分量和正交分量的获取， 例如， 利 用DSP内的数字低通滤波器对第一输出信号进行滤波， 得到第一输出信号中的同相分量， 并 利用DSP内的数字低通滤波器对第二输出信号进行滤波， 得到第二输出信号中的正交分量。 0090例如， 本实施例中获得第一输出信号 中的同相分量并获得第二输出信号 中的正交分量 0091 。

32、因素获得单元304， 用于根据同相分量和正交分量， 获得目标信号的功率因数。 0092 例如， 本实施例中可以对同相分量和正交分量进行相应的数字计算处理， 以得到 目标信号的功率因数。 0093 具体的， 因素获得单元304可以通过以下方式实现： 0094首先， 将同相分量除以正交分量， 得到正切分量。 例如， 将同相分量 说明书 6/10 页 9 CN 110879310 A 9 除以正交分量得到正切分量 0095之后， 对正切分量取反正切值。 例如， 对正切分量取反正切， 得到的 值。 0096 最后， 对反正切值取余弦值， 以得到目标信号的功率因数。 0097例如， 对的值取余弦值， 即。

33、可得到目标信号的功率因数 即为 0098 由上述方案中可知， 本申请实施例二提供的一种信号的功率因数获取装置， 通过 数字信号处理器在获得频率相同相位相异的两个数字信号的参考信号之后， 分别用参考信 号与待检测的数字信号的目标信号进行相乘， 得到两个输出信号后， 再获取两个输出信号 中的同相分量和正交分量， 进而根据同相分量和正交分量获得到目标信号的功率因数。 可 见， 本申请中使用一个电子设备通过数字处理的方式就可以实现对目标信号的功率因数的 获取， 避免了多个元件之间进行信号传输所导致的信号延迟的情况， 从而节省信号处理所 耗时长， 进而提高功率因数的获取效率。 0099 参考图4， 为本。

34、申请实施例三提供的一种处理器的结构示意图， 该处理器可以为数 字信号处理器， 如微处理器或DSP等， 与输出待检测的目标信号的采样电路相连接， 用于利 用数字信号处理器中的数字解调功能实现信号功率因数的获取， 进而提高功率因数获取效 率。 0100 具体的， 本实施例中的处理器主要用于： 0101 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数 字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所 述第二参考信号之间具有相位差； 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第 一输出信号； 并将所述第二参考信号与所述目标信号进行相乘，。

35、 得到第二输出信号； 获得所 述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所 述正交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 0102 其中， 在逻辑上， 处理器可以划分为如图5所示的结构图示意图， 处理器中利用数 字信号发生器生成数字信号的第一参考信号之后， 通过移相器对第一参考信号移相90度得 到第二参考信号， 进而对第一参考信号和第二参考信号分别利用数字电路乘法器与待检测 的数字信号的目标信号进行相乘， 再各自经过数字低通滤波器之后， 得到同相分量和正交 分量， 进而通过数字处理， 得到功率因数。 0103 由上述方案中可知， 本申请实施例三提供的一种处理器。

36、， 通过数字信号处理器在 获得频率相同相位相异的两个数字信号的参考信号之后， 分别用参考信号与待检测的数字 信号的目标信号进行相乘， 得到两个输出信号后， 再获取两个输出信号中的同相分量和正 交分量， 进而根据同相分量和正交分量获得到目标信号的功率因数。 可见， 本申请中使用一 个电子设备通过数字处理的方式就可以实现对目标信号的功率因数的获取， 避免了多个元 件之间进行信号传输所导致的信号延迟的情况， 从而节省信号处理所耗时长， 进而提高功 率因数的获取效率。 说明书 7/10 页 10 CN 110879310 A 10 0104 参考图6， 为本申请实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，。

37、 该电子设备可以 为包含能够进行数字信号处理的数字信号处理器的设备， 该处理器与输出待检测的目标信 号的采样电路相连接， 用于利用数字信号处理器中的数字解调功能实现信号功率因数的获 取， 进而提高功率因数获取效率。 0105 具体的， 本实施例中的电子设备中可以包括有以下结构： 0106 存储器601， 用于存储应用程序和应用程序运行所产生的数据； 0107 处理器602， 用于执行应用程序， 以实现： 0108 获得第一参考信号和第二参考信号， 所述第一参考信号和所述第二参考信号为数 字信号， 且与待检测的数字信号的目标信号关于信号频率相同， 且所述第一参考信号和所 述第二参考信号之间具有相。

38、位差； 将所述第一参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第 一输出信号； 并将所述第二参考信号与所述目标信号进行相乘， 得到第二输出信号； 获得所 述第一输出信号中的同相分量和所述第二输出信号中的正交分量； 根据所述同相分量和所 述正交分量， 获得所述目标信号的功率因数。 0109 其中， 电子设备中除了具有处理器602之外， 还可以有输出数字信号的目标信号的 组件， 如采样电路等， 基于此， 模拟信号的目标信号在输入到采样电路， 经过放大器、 滤波器 和模数转换电路之后， 如图7中所示， 输入到本实施例中的处理器602中， 处理器602中利用 数字信号发生器生成第一参考信号之后， 通过移相器。

39、对第一参考信号移相90度得到第二参 考信号， 进而对第一参考信号和第二参考信号和数字信号的目标信号利用锁相环放大器算 法进行相敏检波， 如图5中所示， 在得到同相分量和正交分量之后， 再进行功率因数的计算， 得到目标信号的功率因数。 0110 由上述方案中可知， 本申请实施例四提供的一种电子设备， 通过数字信号处理器 在获得频率相同相位相异的两个数字信号的参考信号之后， 分别用参考信号与待检测的数 字信号的目标信号进行相乘， 得到两个输出信号后， 再获取两个输出信号中的同相分量和 正交分量， 进而根据同相分量和正交分量获得到目标信号的功率因数。 可见， 本申请中使用 一个电子设备通过数字处理的。

40、方式就可以实现对目标信号的功率因数的获取， 避免了多个 元件之间进行信号传输所导致的信号延迟的情况， 从而节省信号处理所耗时长， 进而提高 功率因数的获取效率。 0111 以下以处理器为DSP处理器为例， 对本申请的技术方案进行举例说明： 0112 首先， 本申请的技术方案中基于锁相环放大器算法， 对微弱的目标信号的功率因 数进行获取： 首先， 把输入的数字目标信号分解成电压分量和噪声分量； 其次， 根据目标信 号的电压分量中频率的大小， 加以相同频率的参考电流和经过移相器得到参考电流通过乘 法器得到对应的输出信号； 最后， 通过滤波将高频率的信号滤掉， 求出功率因数。 可见， 本申 请的技术。

41、方案在控制上逻辑简单且易于数字实现， 以提高功率因数的获取效率和准确率。 0113 如图8中所示， 本申请的具体方案在流程实现上如下： 0114 步骤1、 公式(1)为输入的数字目标信号X(t)， 具体可以通过采样电路等得到数字 的目标信号， 并通过锁相环放大器算法分解成电压信号和噪声信号： 0115 X(t)u(t)+n(t) (1) 0116 说明书 8/10 页 11 CN 110879310 A 11 0117 其中， 公式(2)中的u(t)为输入的幅值为A的电压信号， n(t)为噪声信号。 0118 步骤2、 输入正弦电流参考信号Ix(t)， 再通过移相器移相产生预先电流参考信号Iy。

42、 (t)： 0119 Ix(t)sin(t) (3) 0120 Iy(t)cos(t) (4) 0121 其中， 公式(3)中的第一参考信号Ix(t)的幅值为1、 初相位为0 且与待测的数字目 标信号频率相同， 公式(4)中的Iy(t)为Ix(t)经移相器移相90 得到的正交参考信号(第二参 考信号)。 0122 步骤3、 通过数字电路乘法器使得待测的数字目标信号与正余弦参考信号相乘得 到输出信号Z(t)： 0123 0124 0125 其中， 公式(5)中的Zx(t)和公式(6)中的Zy(t)为对应的输出信号。 0126 步骤4、 两路输出信号彼此经数字低通滤波器， 把噪声分量、 高频分量滤。

43、除， 得到公 式(7)中的正交分量Q(t)和公式(8)中的同相分量D(t)： 0127 0128 0129步骤5、 利用数字锁相环放大器算法， 通过以下公式(9)和(10)计算功率因数 0130 0131 0132 可见， 本申请的技术方案中， 基于数字锁相环放大器算法， 利用数字信号处理器中 的数字解调器实现数字信号处理， 并且将参考信号通过微处理器或DSP内部的数字信号发 生器实现， 因此， 在硬件电路设计上得到一定程度的简化， 从而提高功率因数获取的效率； 同时， 现有的锁相环放大器的电路元件被本申请中的数字器件所替代， 减少了谐波成分， 避 免了直流漂移的情况， 而且直流输出不需要直流。

44、放大电路， 没有额外误差的产生， 使功率因 数的获取更加精准； 进一步的， 本申请的技术方案中数字锁相环放大器的核心算法通过软 件编程实现， 具有调试方便， 灵活性好的特点。 0133 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置 而言， 由于其与实施例公开的方法相对应， 所以描述的比较简单， 相关之处参见方法部分说 明即可。 说明书 9/10 页 12 CN 110879310 A 12 0134 专业人员还可以进一步意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤。

45、， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些 功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业 技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能， 但是这种实现不应 认为超出本申请的范围。 0135 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执 行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器(RAM)、 内存、 只读存 储器(ROM)、 电可编程ROM、 电可擦除可编程ROM、 寄存器、。

46、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM、 或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。 0136 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本申请 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说明书 10/10 页 13 CN 110879310 A 13 图1 说明书附图 1/5 页 14 CN 110879310 A 14 图2 图3 说明书附图 2/5 页 15 CN 110879310 A 15 图4 图5 图6 说明书附图 3/5 页 16 CN 110879310 A 16 图7 说明书附图 4/5 页 17 CN 110879310 A 17 图8 说明书附图 5/5 页 18 CN 110879310 A 18 。