闪电脉冲信号的获取方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及闪电信号处理，具体地，涉及一种闪电脉冲信号的获取方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、闪电是一种自然现象，是云与云、云与地以及云体内各部位之间的强烈放电现象。闪电的随机性和破坏性，对于闪电活动特性、放电规律的认识具有一定意义。闪电的击穿过程会产生频率范围很宽且连续的电磁辐射，其频率范围为1hz~300mhz。如果每次闪电发生时能够准确连续地记录下闪电的电磁辐射波形，那么就可以利用各种数据分析手段对其进行研究。

2、电磁辐射波形采集采用分辨率为14比特、采样率为5gsps的高精度高速adc（analog-to-digital converter，模数转换器），器件fpga（field-programmable gatearray，现场可编程逻辑门阵列）对adc输入的高速数字信息进行实时监测。当有闪电发生时，就在闪电脉冲出现时提前一段时间开始输出电磁辐射波形采集数据。

3、脉冲信号检测算法是影响脉冲信号捕捉准确性的关键因素，目前，脉冲检测算法包括阈值检测、峰值检测、模板匹配检测以及基于统计的检测方法。

4、目前的脉冲检测算法，存在着不能精准获取闪电脉冲信号的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种闪电脉冲信号的获取方法、装置及电子设备，该闪电脉冲信号的获取方法、装置及电子设备，能够实现闪电脉冲信号的精准获取。

2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种闪电脉冲信号的获取方法，包括：获取n个第一时钟周期的闪电信号采样数据，其中，所述n个第一时钟周期中的每个第一时钟周期包括m个采样点，每个采样点对应有闪电信号采样数据，m和n均为大于0的整数；基于所述每个第一时钟周期的闪电信号采样数据，确定所述每个第一时钟周期的闪电能量值，其中，所述每个第一时钟周期的闪电能量值与该第一时钟周期中每个采样点对应的闪电信号采样数据相关；基于闪电能量门限值和所述n个第一时钟周期中至少三个第一时钟周期的闪电能量值之间的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号；在闪电信号开始出现脉冲信号的情况下，输出脉冲信号采样数据。

3、可选地，所述n个第一时钟周期为第一时钟域中的时钟周期，获取所述第一时钟域中的所述n个第一时钟周期的闪电信号采样数据，包括：获取第二时钟域中的2n个第二时钟周期的闪电信号采样数据，其中，每个第二时钟周期包括m/2个采样点，每个采样点对应有闪电信号采样数据；基于所述第二时钟域中的2n个第二时钟周期的闪电信号采样数据，获得所述第二时钟域中的n个第一时钟周期的闪电信号采样数据，其中，n个第一时钟周期中的每个第一时钟周期的闪电信号采样数据，基于两个第二时钟周期的闪电信号采样数据获得；将所述第二时钟域中的n个第一时钟周期的闪电信号采样数据同步到所述第一时钟域中，获得所述第一时钟域中的所述n个第一时钟周期的闪电信号采样数据。

4、可选地，所述每个第一时钟周期的闪电能量值的确定过程，包括：基于该第一时钟周期中每个采样点对应的闪电信号采样数据，确定该第一时钟周期中每个采样点对应的闪电能量值；将该第一时钟周期中每个采样点对应的闪电能量值进行累加，获得该第一时钟周期的闪电能量值。

5、可选地，所述闪电能量门限值的获取过程，包括：从所述n个第一时钟周期的闪电能量值中，确定出第一预设数量的闪电能量值；确定所述第一预设数量的闪电能量值的平均值；在所述平均值低于预设的最低门限值的情况下，将所述预设的最低门限值确定为所述闪电能量门限值；在所述平均值高于所述预设的最低门限值的情况下，将所述平均值确定为所述闪电能量门限值。

6、可选地，所述基于闪电能量门限值和所述n个第一时钟周期中至少三个第一时钟周期的闪电能量值之间的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号，包括：基于闪电信号的脉冲信号特征，从所述n个第一时钟周期中确定出目标时钟周期；基于所述目标时钟周期的闪电能量值与所述闪电能量门限值的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号。

7、可选地，所述n的取值为21，所述目标时钟周期包括第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期以及第14个第一时钟周期-第21个第一时钟周期，确定闪电信号开始出现脉冲信号，包括：在第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期的闪电能量值均高于所述闪电能量门限值，且第14个第一时钟周期-第21个第一时钟周期的闪电能量值均低于所述闪电能量门限值的情况下，确定闪电信号开始出现脉冲信号。

8、可选地，所述n的取值为21，所述目标时钟周期包括第1个第一时钟周期-第7个第一时钟周期以及第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期，确定闪电信号的脉冲信号开始消失，包括：在第1个第一时钟周期-第7个第一时钟周期均低于所述闪电能量门限值，且第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期的闪电能量值均高于所述闪电能量门限值的情况下，确定闪电信号开始出现脉冲信号。

9、可选地，所述输出脉冲信号采样数据，包括：从第n+1个第一时钟周期开始，将每个第一时钟周期的闪电信号采样数据作为脉冲信号采样数据输出，直至输出的脉冲信号采样数据的长度达到预设长度时，停止输出脉冲信号采样数据。

10、第二方面，本申请提供一种闪电脉冲信号的获取装置，包括：获取模块，用于获取n个第一时钟周期的闪电信号采样数据，其中，所述n个第一时钟周期中的每个第一时钟周期包括m个采样点，每个采样点对应有闪电信号采样数据，m和n均为大于0的整数；确定模块，用于基于所述每个第一时钟周期的闪电信号采样数据，确定所述每个第一时钟周期的闪电能量值，其中，所述每个第一时钟周期的闪电能量值与该第一时钟周期中每个采样点对应的闪电信号采样数据相关；判断模块，用于基于闪电能量门限值和所述n个第一时钟周期中至少三个第一时钟周期的闪电能量值之间的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号；输出模块，用于在闪电信号开始出现脉冲信号的情况下，输出脉冲信号采样数据。

11、第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本申请第一方面所述的闪电脉冲信号的获取方法的步骤。

12、通过上述技术方案，结合多个时钟周期的闪电信号采样数据，先分析多个时钟周期的闪电能量值，然后，结合多个时钟周期的闪电能量值与闪电能量门限值之间的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号。首先，这种方式会结合多个时钟周期的采样数据捕捉闪电脉冲信号，能够规避一些噪声信号导致的闪电脉冲信号误判情况，提升闪电脉冲信号捕捉的精准度；进一步地，结合闪电能量门限值，分析闪电信号是否出现脉冲信号，有助于进一步区分脉冲信号与干扰信号，增强脉冲信号出现判断的可靠性。从而，该技术方案能够实现闪电脉冲信号的精准获取。

13、本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种闪电脉冲信号的获取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n个第一时钟周期为第一时钟域中的时钟周期，获取所述第一时钟域中的所述n个第一时钟周期的闪电信号采样数据，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个第一时钟周期的闪电能量值的确定过程，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪电能量门限值的获取过程，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于闪电能量门限值和所述n个第一时钟周期中至少三个第一时钟周期的闪电能量值之间的大小关系，判断闪电信号是否开始出现脉冲信号，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述n的取值为21，所述目标时钟周期包括第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期以及第14个第一时钟周期-第21个第一时钟周期，确定闪电信号开始出现脉冲信号，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述n的取值为21，所述目标时钟周期包括第1个第一时钟周期-第7个第一时钟周期以及第9个第一时钟周期-第11个第一时钟周期，确定闪电信号的脉冲信号开始消失，包括：

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述输出脉冲信号采样数据，包括：

9.一种闪电脉冲信号的获取装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：