一種提高時鐘信號分析的方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據處理技術領域，具體地說，是涉及一種提高時鐘信號分析的方法及系統。
【背景技術】
[0002]在數據處理方面，標準方差是經常要用到的公式，標準方差能反映一個數據集的離散程度。平均數相同的，標準差未必相同。標準方差也常常用于時鐘信號的分析運算中。
[0003]標準方差(standard deviat1n)方差的平方根:一組數據中的每一個數與這組數據的平均數的差的平方的和再除以數據的個數，取平方根即是。即:標準方差={[ Σ (Xn-X) ~2]/n} ~ (1/2)的平方根，(X表示這組數據的平均數即X = (X1+X2+…+Xn)/n)。
[0004]以下是標準方差的幾個特性:
[0005]1.數據分布離平均值越近，標準方差越小；數據分布離平均值越遠，標準方差越大。
[0006]2.標準方差為0，意味著數列中每一個數都相等。
[0007]3.序列中每一個數都加上一個常數，標準方差保持不變的。
[0008]4.序列中每一個數都乘以不為O的數n，標準方差擴大η倍。
[0009]現有技術中在分析時鐘信號時使用的標準方差算法存在以下缺點:
[0010]1、算法復雜，計算時間長，尤其是嵌入式系統，中央運算單元主頻較低，運算效率不高，尤其是對浮點數的處理能力嚴重不足，但標準方差公式則要求對η組數據進行η次加法運算計算平均數X、η次的平方運算(Xn-X) ~2，再進行η的累加Σ (Xn-X) ~2，數據量非常大的時候會嚴重占用中央運算單元運算時間，拖慢系統速率。
[0011]2、需要記錄每一個數據，占用大量系統存儲單元資源:在嵌入式系統中，存儲單元容量非常有限，但標準方差的計算公式則要求記錄每一個數據，因為平均數X和平方運算(Xn-X) ~2需要每一個數據參與運算。
[0012]3、重復運算，浪費系統時間:因為數據是隨著時間的關系在遞增的，時間測試儀表在進行測試時，每秒增加50個數據，需要每秒計算標準方差，因為前一秒計算的方差不能用于下一秒的計算，所以每秒都要重新按公式計算一次標準方差，造成了重復運算，浪費了寶貴的中央運算單元時間。
[0013]由于上述時鐘信號分析方法的種種弊端，導致在嵌入式系統中計算標準方差時出現很多問題，如果中央運算單元利用率過高，系統被拖慢，存儲單元不足程序崩潰等。
【發明內容】
[0014]為解決上述技術問題，本發明提供了一種提高時鐘信號分析的方法，包括以下步驟:
[0015]步驟I):數據采集單元采集η個時鐘信號數據采樣值X1、Χ2…Χη，發送至中央運算單元，
[0016]步驟2):計算所述η個時鐘信號數據的標準方差:
[0017]所述中央運算單元對當前時鐘信號的η個時鐘信號數據進行累加，得到η個時鐘信號數據的數據和DataSum(η)，其中，DataSum(η) = Χ1+Χ2+…Χη，將所述DataSum(n)發送至存儲單元中存儲；
[0018]所述中央運算單元對當前時鐘信號的η個時鐘信號數據進行平方運算并累加，得到η個時鐘信號數據平方和SquareSum(η)，其中，SquareSum(η) = Xl~2+X2~2+…+Χη~2，將所述SquareSum (η)發送至所述存儲單元中存儲；
[0019]所述中央運算單元計算η個時鐘信號數據的均方差，所述η個時鐘信號數據的均方差為按照公式[SquareSum-DataSuml/nVn得到η個時鐘信號數據的均方差；
[0020]所述中央運算單元將所述η個時鐘信號數據的均方差開平方得到η個時鐘信號數據的標準方差，將所述η個時鐘信號數據的標準方差發送至所述數據顯示單元，
[0021]步驟3):所述數據顯示單元顯示所述η個時鐘信號數據的標準方差值，
[0022]步驟4):所述數據采集單元采集第η+1個時鐘信號數據采樣值Χη+1，發送至所述中央運算單元，
[0023]步驟5):計算η+1個時鐘信號數據的標準方差:
[0024]所述中央運算單元從所述存儲單元中調取DataSum(n)值，并與所述Χη+1相累加得到η+1個時鐘信號數據的數據和DataSum (η+1)，將所述DataSum (η+1)發送至存儲單元中存儲；
[0025]所述中央運算單元從所述存儲單元中調取SquareSum(η)值，并與所述Χη+1的平方進行累加，得到η+1個時鐘信號數據的平方和SquareSum(η+1)，將所述SquareSum(η+1)發送至所述存儲單元中存儲；
[0026]所述中央運算單元根據公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n計算η+1個時鐘信號數據的均方差；
[0027]所述中央運算單元將所述η+1個時鐘信號數據的均方差開平方得到η+1個時鐘信號數據的標準方差，將所述η+1個時鐘信號數據的標準方差發送至所述數據顯示單元顯示，
[0028]步驟6):所述數據顯示單元顯示所述η+1個時鐘信號數據的標準方差值。
[0029]優選地，所述時鐘信號數據采樣值，進一步為時鐘漂移信號，所述采樣值表示當前時鐘到來的時刻相對于其應該到來時刻的時間差。
[0030]優選地，所述方法，進一步在0ΤΜ2800時間測試儀內進行。
[0031]優選地，數據采集單元采集第η+2個時鐘信號數據采樣值Χη+2，發送至所述中央運算單元，所述中央運算單元計算所述η+2個時鐘信號數據的標準方差，進一步為，
[0032]所述中央運算單元從所述存儲單元中調取DataSum(η+1)值，并與所述Χη+2相累加得到η+2個時鐘信號數據的數據和DataSum (η+2)，將所述DataSum (η+2)發送至存儲單元中存儲；
[0033]所述中央運算單元從所述存儲單元中調取SquareSum (η+1)值，并與所述Χη+2的平方進行累加，得到η+2個時鐘信號數據的平方和SquareSum (η+2)，將所述SquareSum (η+2)發送至所述存儲單元中存儲；
[0034]所述中央運算單元根據公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n計算η+2個時鐘信號數據的均方差；
[0035]所述中央運算單元將所述n+2個時鐘信號數據的均方差開平方得到n+2個時鐘信號數據的標準方差，將所述n+2個時鐘信號數據的標準方差發送至所述數據顯示單元顯不O
[0036]本發明還提供一種提高時鐘信號分析的系統，該系統包括:數據采集單元、中央運算單元、存儲單元和數據顯示單元，其中，
[0037]所述數據采集單元，與所述中央運算單元相耦接，用于采集η個時鐘信號數據采樣值X1、Χ2…Χη，并發送至所述中央運算單元；
[0038]所述中央運算單元，分別與所述數據采集單元、存儲單元和數據顯示單元相耦接，用于接收所述數據采集單元發送的η個時鐘信號數據采樣值，計算所述η個時鐘信號數據的標準方差，并發送至所述存儲單元進行存儲，進一步為，
[0039]所述中央運算單元，用于對當前時鐘信號的η個時鐘信號數據進行累加，得到η個時鐘信號數據的數據和DataSum(η)，其中，DataSum(η) = Χ1+Χ2+…Χη，將所述DataSum(n)發送至存儲單元中存儲；
[0040]所述中央運算單元，用于對當前時鐘信號的η個時鐘信號數據進行平方運算并累加，得到η個時鐘信號數據平方和SquareSum(n)，其中，SquareSum(η) = Xl~2+X2~2+…+XrT2，將所述SquareSum(η)發送至所述存儲單元中存儲；
[0041]所述中央運算單元，用于計算η個時鐘信號數據的均方差，所述η個時鐘信號數據的均方差為按照公式[SquareSum-DataSuml/nVn得到η個時鐘信號數據的均方差；
[0042]所述中央運算單元，用于將所述η個時鐘信號數據的均方差開平方得到η個時鐘信號數據的標準方差，將所述η個時鐘信號數據的標準方差發送至所述數據顯示單元；
[0043]所述存儲單元，與所述中央運算單元相耦接，用于接收所述中央運算單元發送的數據和、平方和、均方差和標準方差，進行存儲；
[0044]所述數據顯示單元，與所述中央運算單元相耦接，用于接收所述中央運算單元發送所述η個時鐘信號數據的標準方差并顯示；
[0045]所述數據采集單元，還用于采集第η+1個時鐘信號數據采樣值Χη+1，并發送至所述中央運算單元；
[0046]所述中央運算單元，還用于調取所述存儲單元中存儲的η個時鐘信號數據的數據和與平方和，接收所述數據采集單元發送的第η+1個時鐘信號數據采樣值，計算所述η+1個時鐘信號數據的標準方差，并發送至所述存儲單元進行存儲，進一步為，
[0047]所述中央運算單元，用于從所述存儲單元中調取DataSum(n)值，并與所述Χη+1相累加得到η+1個時鐘信號數據的數據和DataSum(η+1)，將所述DataSum(η+1)發送至存儲單元中存儲；
[0048]所述中央運算單元，用于從所述存儲單元中調取SquareSum(η)值，并與所述Χη+1的平方進行累加，得到η+1個時鐘信號數據的平方和SquareSum(η+1)，將所述SquareSum (η+1)發送至所述存儲單元中存儲；
[0049]所述中央運算單元，用于根據公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n計算η+1個時鐘信號數據的均方差；
[0050]所述中央運算單元，用于將所述η+1個時鐘信號數據的均方差開平方得到η+1個時鐘信號數據的標準方差，將所述η+1個時鐘信號數據的標準方差發送至所述數據顯示單兀顯不；
[0051]所述數據顯示單元，還用于顯示所述η+1個時鐘信號數據的標準方差值。
[0052]優選地，所述時鐘信號數據采樣值，進一步為時鐘漂移信號，所述采樣值表示當前時鐘到來的時刻相對于其應該到來時刻的時間差。
[0053]優選地，提高時鐘信號分析的系統，進一步為，0ΤΜ2800時間測試儀。
[0054]優選地，數據采集單元采集第η+2個時鐘信號數據采樣值Χη+2，發送至所述中央運算單元，所述中央運算單元，用于計算所述η+2個時鐘信號數據的標準方差，進一步為，
[0055]所述中央運算單元，用于從所述存儲單元中調取DataSum(η+1)值，并與所述Χη+2相累加得到η+2個時鐘信號數據的數據和DataSum (η+2)，將所述DataSum (η+2)發送至存儲單元中存儲；
[0056]所述中央運算單元，用于從所述存儲單元中調取SquareSum(n+l)值，并與所述Χη+2的平方進行累加，