【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理，具体为一种信号方差的高效计算方法。
技术介绍
1、随着信号处理需求的日益增长，信号方差的计算变得愈发重要。传统信号方差计算方法需遍历数据两次，分别求均值与方差，不仅计算量大，且在资源有限环境下难以满足实时处理需求。特别是对于物联网、5g通信等应用，数据流持续不断，要求算法具备低延迟、低能耗特性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种信号方差的高效计算方法，包括以下步骤：对方差的计算公式进行简化；在fpga上实现信号方差计算。
2、进一步地，所述对方差的计算公式进行简化具体包括以下子步骤：对传统的非偏置方差公式进行运算变形简化：其中，可得：同理可得，对传统的偏置方差公式的运算变形简化公式为：上述式中，x(n)表示输入的信号序列；n表示信号序列x(n)的长度；xave表示信号序列x(n)的均值，定义为：varunbiased表示非偏置方差，varbiased表示偏置方差。
3、进一步地，所述在fpga上实现信号方差计算具体包括以下子步骤：利用n点递归移动平均器实现n个数据的移动求和；设置n点实时无偏置方差计算电路；设置n点实时偏置方差计算电路。
4、进一步地，所述n点递归移动平均器具体为：对输入的信号序列数据进行n点延迟后，输入加法运算器与未进行延迟的信号序列数据进行加法计算，再累加每进行一个延迟单元后的信号序列均值数据。
5、进一步地，所述设置n点实时无偏置方差计算电路具体包括：将输入的信号序列
6、进一步地，所述设置n点实时偏置方差计算电路具体包括：将输入的信号序列数据输入n点递归移动平均器后乘以1/n，并将乘以1/n后的数据进行平方，再将平方后的数据与对输入的信号序列数据进行平方后输入n点递归移动平均器运算后乘以1/n的数据相加，并将相加后的数据输出。
7、本专利技术提供了一种信号方差的高效计算方法，具有以下有益效果：
8、本专利技术重新推导了信号方差的高效计算方法，新的计算方法避免了传统计算方法需遍历两次数据分别求均值与方差的缺点，提高了计算效率；并指出了利用fpga来实现信号方差高效计算的具体电路，该电路具有效率高、实时性强、资源消耗低等优势。
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1.一种信号方差的高效计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述对方差的计算公式进行简化具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求1所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述在FPGA上实现信号方差计算具体包括以下子步骤：
4.根据权利要求3所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述N点递归移动平均器具体为：对输入的信号序列数据进行N点延迟后，输入加法运算器与未进行延迟的信号序列数据进行加法计算，再累加每进行一个延迟单元后的信号序列均值数据。
5.根据权利要求3所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述设置N点实时无偏置方差计算电路具体包括：将输入的信号序列数据输入N点递归移动平均器后乘以1/N，并将乘以1/N后的数据进行平方，再将平方后的数据与对输入的信号序列数据进行平方后输入N点递归移动平均器的数据相加，再乘以1/(N-1)后输出。
6.根据权利要求3所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述设置N点实时偏置方差计算电路具体包括：将输入的信号序列
...【技术特征摘要】
1.一种信号方差的高效计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述对方差的计算公式进行简化具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求1所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述在fpga上实现信号方差计算具体包括以下子步骤：
4.根据权利要求3所述的信号方差的高效计算方法，其特征在于，所述n点递归移动平均器具体为：对输入的信号序列数据进行n点延迟后，输入加法运算器与未进行延迟的信号序列数据进行加法计算，再累加每进行一个延迟单元后的信号序列均值数据。
5.根据权利要求3所述的信号方差的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王维，申江，
申请(专利权)人：成都九洲迪飞科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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