本發(fā)明屬于波形數(shù)據(jù)點(diǎn)簡(jiǎn)化，具體涉及一種分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前電路行業(yè)仿真領(lǐng)域，pspice作為標(biāo)志性軟件，因其強(qiáng)大的電路仿真能力，在行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。pspice提供的分段線性激勵(lì)源可以支持輸入實(shí)際的電壓或電流波形數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量沒(méi)有限制。然而在數(shù)據(jù)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，仿真時(shí)間會(huì)顯著增加。其次，pspice在仿真中會(huì)自動(dòng)調(diào)整步長(zhǎng)，如果數(shù)據(jù)點(diǎn)過(guò)多且數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的步長(zhǎng)變化較大或數(shù)據(jù)不夠平滑時(shí)，仿真可能需要非常小的步長(zhǎng)來(lái)保持精度，這可能導(dǎo)致仿真難以收斂。

2、傳統(tǒng)針對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)量很大的解決方法是將數(shù)據(jù)點(diǎn)分段處理，以減輕仿真負(fù)擔(dān)，幫助收斂。然而這需要人工手動(dòng)將數(shù)據(jù)分段，并為每段數(shù)據(jù)的仿真設(shè)置對(duì)應(yīng)的仿真初始值。對(duì)于數(shù)據(jù)量很大的情況，分段處理也需要花費(fèi)大量的時(shí)間，并且若人工分段不合理，每段數(shù)據(jù)量仍然較多時(shí)，同樣可能出現(xiàn)分段后也難以收斂的情況。

3、因此，針對(duì)上述問(wèn)題，予以進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法，利用該方法，可以提取出實(shí)際電壓或電流波形原始數(shù)據(jù)點(diǎn)中的核心數(shù)據(jù)點(diǎn)，核心數(shù)據(jù)點(diǎn)保留了原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的主要特征，并且其數(shù)量遠(yuǎn)小于原始數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量。用核心數(shù)據(jù)點(diǎn)作為分段線性激勵(lì)源的輸入，使得仿真時(shí)間顯著縮短，并且有助于仿真收斂。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法，設(shè)需要簡(jiǎn)化的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)(電壓或者電流數(shù)據(jù)等)對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列和數(shù)據(jù)值序列分別為tk和vk，k＝1,2,...,n，包括以下步驟：

3、步驟s1：進(jìn)行小波濾波：對(duì)原始的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行小波濾波，得到小波濾波后的數(shù)據(jù)值序列為vfk，k＝1,2,...,n，vf的峰峰值為vfpp；

4、步驟s2：篩選出特殊極值點(diǎn)：若vfk中第i個(gè)點(diǎn)為常規(guī)極大值點(diǎn)，則其滿足，

5、

6、同樣，若第i個(gè)點(diǎn)為常規(guī)極小值點(diǎn)，則其滿足，

7、

8、對(duì)于vfk中的第i個(gè)點(diǎn)，若i＝1，或i＝n，或vfi滿足常規(guī)極大值點(diǎn)的公式或常規(guī)極小值點(diǎn)的公式，則稱第i個(gè)點(diǎn)為vfk的一個(gè)常規(guī)極值點(diǎn)，設(shè)vfk中所有常規(guī)極值點(diǎn)的集合為np，則i∈np；

9、定義差值篩選閾值為δvlimit，δvlimit≥0，δvlimit越大，被篩選掉的數(shù)據(jù)點(diǎn)越多，δvlimit＝0時(shí)，特殊極值點(diǎn)數(shù)量＝常規(guī)極值點(diǎn)數(shù)量，設(shè)vfk，k＝1,2,...,a,...,b...,n，其中，a和b為相鄰的常規(guī)極值點(diǎn)，a<b，a,b∈np，若第b個(gè)點(diǎn)為特殊極值點(diǎn)，則其滿足，

10、|vfb-vfa|≥δvlimit；

11、對(duì)于vfk中的第b個(gè)點(diǎn)，若b＝1，或b＝n，或vfb滿足上式(|vfb-vfa|≥δvlimit)，則稱第b個(gè)點(diǎn)為vfk的一個(gè)特殊極值點(diǎn)，設(shè)vfk中所有特殊極值點(diǎn)的集合為sp，則b∈sp；

12、步驟s3：通過(guò)差值篩選數(shù)據(jù)點(diǎn)：設(shè)vfk，k＝1,2,...,c-1,c,...,n，令vfk中的第1個(gè)點(diǎn)vf1為當(dāng)前的差值篩選的基準(zhǔn)點(diǎn)vfbase，即vfbase＝vf1，沿著k增大的順序，即k＝2,3,...,n-1的順序，尋找下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，若c為下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，則其滿足，

13、c∈sp或|vfc-vfbase|≥δvlimit；

14、其中，若c-base＝1，即vfk中的第base個(gè)點(diǎn)與第c個(gè)點(diǎn)為相鄰的點(diǎn)，則c為滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，若c-base>1，即vfk中的第base個(gè)點(diǎn)與第c個(gè)點(diǎn)為不相鄰的點(diǎn)，則c與c-1均為滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

15、找到新的基準(zhǔn)點(diǎn)vfc后將其作為當(dāng)前基準(zhǔn)點(diǎn)vfbase，即vfbase＝vfc，并沿著k增大的順序，即k＝c+1,c+2,...,n-1的順序，繼續(xù)尋找下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)以及滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，依此類(lèi)推，直至最終k＝n-1，令vfk中的第1個(gè)點(diǎn)與第n個(gè)點(diǎn)均為滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，設(shè)vfk中所有滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合為diff，若c為滿足差值篩選要求的數(shù)據(jù)點(diǎn)，則c∈diff，設(shè)集合diff中的元素個(gè)數(shù)為m，將該m個(gè)數(shù)據(jù)按照遞增順序排列，可得數(shù)列{c1,c2,...,cm}，由前述分析可知，c1＝1，cm＝n；

16、步驟s4：通過(guò)斜率篩選數(shù)據(jù)點(diǎn)：設(shè)數(shù)列{c1,c2,...,cr,...,cm}中的第r個(gè)點(diǎn)為點(diǎn)cr，點(diǎn)cr處對(duì)應(yīng)的斜率為kr，則其滿足，

17、

18、定義斜率占比篩選閾值為δrklimit，δrklimit≥0，δrklimit越大，被篩選掉的點(diǎn)越多，δrklimit＝0時(shí)，不做斜率篩選；

19、令數(shù)列{c1,c2,...,cr,...,cm}中的點(diǎn)c2的斜率k2為當(dāng)前的基準(zhǔn)點(diǎn)斜率kbase，即kbase＝k2，沿著r增大的順序，即r＝3,4,...,d,...,m-1的順序，尋找下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，若點(diǎn)cd為下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，則其滿足，

20、cd∈sp或

21、找到新的基準(zhǔn)點(diǎn)cd后將其斜率kd作為當(dāng)前基準(zhǔn)點(diǎn)斜率kbase，即kbase＝kd，并沿著r增大的順序，即r＝d+1,d+2,...,m-1的順序，繼續(xù)尋找下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，依此類(lèi)推，直至最終r＝m-1；

22、對(duì)于數(shù)列{c1,c2,...,cd,...,cm}中的第d個(gè)點(diǎn)，若d＝1，或d＝2，或d＝m，或d滿足上式(cd∈sp或)，則稱第d個(gè)點(diǎn)cd為滿足斜率篩選要求的點(diǎn)，設(shè)數(shù)列{c1,c2,...,cd,...,cm}中所有滿足斜率篩選要求的點(diǎn)的集合為fp，則cd∈fp，設(shè)集合fp中的元素個(gè)數(shù)為h，將該h個(gè)數(shù)據(jù)按照遞增順序排列，可得數(shù)列{cd1,cd2,...,cdh}，由前述分析可知，cd1＝1，cdh＝n；

23、原始的數(shù)據(jù)點(diǎn)為tk和vk，k＝1,2,...,n，設(shè)通過(guò)簡(jiǎn)化后得到的核心數(shù)據(jù)點(diǎn)為tk_new和vk_new，則k_new＝cd1,cd2,...,cdh。

24、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，若需要簡(jiǎn)化的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間序列起始點(diǎn)不為0，則需將tk平移至起始點(diǎn)為0，平移方法為，tk＝tk-t1，k＝1,2,...,n。

25、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟s2中取δvlimit＝0.01vfpp，步驟s4中取δrklimit＝0.5。

26、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法的步驟。

27、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法的步驟。

28、本發(fā)明的有益效果在于：

29、本發(fā)明提供了一種分段線性激勵(lì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)的簡(jiǎn)化方法，傳統(tǒng)針對(duì)仿真數(shù)據(jù)點(diǎn)量很大的解決方法是將數(shù)據(jù)點(diǎn)分段處理，然而這需要人工手動(dòng)將數(shù)據(jù)分段，并為每段數(shù)據(jù)的仿真設(shè)置對(duì)應(yīng)的仿真初始值。對(duì)于數(shù)據(jù)量很大的情況，分段處理也需要花費(fèi)大量的時(shí)間，并且若人工分段不合理，每段數(shù)據(jù)量仍然較多時(shí)，同樣可能出現(xiàn)分段后也難以收斂的情況。本發(fā)明根據(jù)差值篩選和斜率篩選的方式，可以提取出實(shí)際電壓或電流波形原始數(shù)據(jù)點(diǎn)中的核心數(shù)據(jù)點(diǎn)。核心數(shù)據(jù)點(diǎn)保留了原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的主要特征，并且其數(shù)量遠(yuǎn)小于原始數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量。用核心數(shù)據(jù)點(diǎn)作為分段線性激勵(lì)源的輸入，使得仿真時(shí)間顯著縮短，并且有助于仿真收斂。本發(fā)明的數(shù)據(jù)點(diǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算方法可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序輕松實(shí)現(xiàn)。