一种提高时钟信号分析的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据处理技术领域，具体地说，是涉及一种提高时钟信号分析的方法及系统。
【背景技术】
[0002]在数据处理方面，标准方差是经常要用到的公式，标准方差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的，标准差未必相同。标准方差也常常用于时钟信号的分析运算中。
[0003]标准方差(standard deviat1n)方差的平方根:一组数据中的每一个数与这组数据的平均数的差的平方的和再除以数据的个数，取平方根即是。即:标准方差={[ Σ (Xn-X) ~2]/n} ~ (1/2)的平方根，(X表示这组数据的平均数即X = (X1+X2+…+Xn)/n)。
[0004]以下是标准方差的几个特性:
[0005]1.数据分布离平均值越近，标准方差越小；数据分布离平均值越远，标准方差越大。
[0006]2.标准方差为0，意味着数列中每一个数都相等。
[0007]3.序列中每一个数都加上一个常数，标准方差保持不变的。
[0008]4.序列中每一个数都乘以不为O的数n，标准方差扩大η倍。
[0009]现有技术中在分析时钟信号时使用的标准方差算法存在以下缺点:
[0010]1、算法复杂，计算时间长，尤其是嵌入式系统，中央运算单元主频较低，运算效率不高，尤其是对浮点数的处理能力严重不足，但标准方差公式则要求对η组数据进行η次加法运算计算平均数X、η次的平方运算(Xn-X) ~2，再进行η的累加Σ (Xn-X) ~2，数据量非常大的时候会严重占用中央运算单元运算时间，拖慢系统速率。
[0011]2、需要记录每一个数据，占用大量系统存储单元资源:在嵌入式系统中，存储单元容量非常有限，但标准方差的计算公式则要求记录每一个数据，因为平均数X和平方运算(Xn-X) ~2需要每一个数据参与运算。
[0012]3、重复运算，浪费系统时间:因为数据是随着时间的关系在递增的，时间测试仪表在进行测试时，每秒增加50个数据，需要每秒计算标准方差，因为前一秒计算的方差不能用于下一秒的计算，所以每秒都要重新按公式计算一次标准方差，造成了重复运算，浪费了宝贵的中央运算单元时间。
[0013]由于上述时钟信号分析方法的种种弊端，导致在嵌入式系统中计算标准方差时出现很多问题，如果中央运算单元利用率过高，系统被拖慢，存储单元不足程序崩溃等。
【发明内容】
[0014]为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高时钟信号分析的方法，包括以下步骤:
[0015]步骤I):数据采集单元采集η个时钟信号数据采样值X1、Χ2…Χη，发送至中央运算单元，
[0016]步骤2):计算所述η个时钟信号数据的标准方差:
[0017]所述中央运算单元对当前时钟信号的η个时钟信号数据进行累加，得到η个时钟信号数据的数据和DataSum(η)，其中，DataSum(η) = Χ1+Χ2+…Χη，将所述DataSum(n)发送至存储单元中存储；
[0018]所述中央运算单元对当前时钟信号的η个时钟信号数据进行平方运算并累加，得到η个时钟信号数据平方和SquareSum(η)，其中，SquareSum(η) = Xl~2+X2~2+…+Χη~2，将所述SquareSum (η)发送至所述存储单元中存储；
[0019]所述中央运算单元计算η个时钟信号数据的均方差，所述η个时钟信号数据的均方差为按照公式[SquareSum-DataSuml/nVn得到η个时钟信号数据的均方差；
[0020]所述中央运算单元将所述η个时钟信号数据的均方差开平方得到η个时钟信号数据的标准方差，将所述η个时钟信号数据的标准方差发送至所述数据显示单元，
[0021]步骤3):所述数据显示单元显示所述η个时钟信号数据的标准方差值，
[0022]步骤4):所述数据采集单元采集第η+1个时钟信号数据采样值Χη+1，发送至所述中央运算单元，
[0023]步骤5):计算η+1个时钟信号数据的标准方差:
[0024]所述中央运算单元从所述存储单元中调取DataSum(n)值，并与所述Χη+1相累加得到η+1个时钟信号数据的数据和DataSum (η+1)，将所述DataSum (η+1)发送至存储单元中存储；
[0025]所述中央运算单元从所述存储单元中调取SquareSum(η)值，并与所述Χη+1的平方进行累加，得到η+1个时钟信号数据的平方和SquareSum(η+1)，将所述SquareSum(η+1)发送至所述存储单元中存储；
[0026]所述中央运算单元根据公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n计算η+1个时钟信号数据的均方差；
[0027]所述中央运算单元将所述η+1个时钟信号数据的均方差开平方得到η+1个时钟信号数据的标准方差，将所述η+1个时钟信号数据的标准方差发送至所述数据显示单元显示，
[0028]步骤6):所述数据显示单元显示所述η+1个时钟信号数据的标准方差值。
[0029]优选地，所述时钟信号数据采样值，进一步为时钟漂移信号，所述采样值表示当前时钟到来的时刻相对于其应该到来时刻的时间差。
[0030]优选地，所述方法，进一步在0ΤΜ2800时间测试仪内进行。
[0031]优选地，数据采集单元采集第η+2个时钟信号数据采样值Χη+2，发送至所述中央运算单元，所述中央运算单元计算所述η+2个时钟信号数据的标准方差，进一步为，
[0032]所述中央运算单元从所述存储单元中调取DataSum(η+1)值，并与所述Χη+2相累加得到η+2个时钟信号数据的数据和DataSum (η+2)，将所述DataSum (η+2)发送至存储单元中存储；
[0033]所述中央运算单元从所述存储单元中调取SquareSum (η+1)值，并与所述Χη+2的平方进行累加，得到η+2个时钟信号数据的平方和SquareSum (η+2)，将所述SquareSum (η+2)发送至所述存储单元中存储；
[0034]所述中央运算单元根据公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n计算η+2个时钟信号数据的均方差；
[0035]所述中央运算单元将所述n+2个时钟信号数据的均方差开平方得到n+2个时钟信号数据的标准方差，将所述n+2个时钟信号数据的标准方差发送至所述数据显示单元显不O
[0036]本发明还提供一种提高时钟信号分析的系统，该系统包括:数据采集单元、中央运算单元、存储单元和数据显示单元，其中，
[0037]所述数据采集单元，与所述中央运算单元相耦接，用于采集η个时钟信号数据采样值X1、Χ2…Χη，并发送至所述中央运算单元；
[0038]所述中央运算单元，分别与所述数据采集单元、存储单元和数据显示单元相耦接，用于接收所述数据采集单元发送的η个时钟信号数据采样值，计算所述η个时钟信号数据的标准方差，并发送至所述存储单元进行存储，进一步为，
[0039]所述中央运算单元，用于对当前时钟信号的η个时钟信号数据进行累加，得到η个时钟信号数据的数据和DataSum(η)，其中，DataSum(η) = Χ1+Χ2+…Χη，将所述DataSum(n)发送至存储单元中存储；
[0040]所述中央运算单元，用于对当前时钟信号的η个时钟信号数据进行平方运算并累加，得到η个时钟信号数据平方和SquareSum(n)，其中，SquareSum(η) = Xl~2+X2~2+…+XrT2，将所述SquareSum(η)发送至所述存储单元中存储；
[0041]所述中央运算单元，用于计算η个时钟信号数据的均方差，所述η个时钟信号数据的均方差为按照公式[SquareSum-DataSuml/nVn得到η个时钟信号数据的均方差；
[0042]所述中央运算单元，用于将所述η个时钟信号数据的均方差开平方得到η个时钟信号数据的标准方差，将所述η个时钟信号数据的标准方差发送至所述数据显示单元；
[0043]所述存储单元，与所述中央运算单元相耦接，用于接收所述中央运算单元发送的数据和、平方和、均方差和标准方差，进行存储；
[0044]所述数据显示单元，与所述中央运算单元相耦接，用于接收所述中央运算单元发送所述η个时钟信号数据的标准方差并显示；
[0045]所述数据采集单元，还用于采集第η+1个时钟信号数据采样值Χη+1，并发送至所述中央运算单元；
[0046]所述中央运算单元，还用于调取所述存储单元中存储的η个时钟信号数据的数据和与平方和，接收所述数据采集单元发送的第η+1个时钟信号数据采样值，计算所述η+1个时钟信号数据的标准方差，并发送至所述存储单元进行存储，进一步为，
[0047]所述中央运算单元，用于从所述存储单元中调取DataSum(n)值，并与所述Χη+1相累加得到η+1个时钟信号数据的数据和DataSum(η+1)，将所述DataSum(η+1)发送至存储单元中存储；
[0048]所述中央运算单元，用于从所述存储单元中调取SquareSum(η)值，并与所述Χη+1的平方进行累加，得到η+1个时钟信号数据的平方和SquareSum(η+1)，将所述SquareSum (η+1)发送至所述存储单元中存储；
[0049]所述中央运算单元，用于根据公式[SquareSum-DataSunT2/n]/n计算η+1个时钟信号数据的均方差；
[0050]所述中央运算单元，用于将所述η+1个时钟信号数据的均方差开平方得到η+1个时钟信号数据的标准方差，将所述η+1个时钟信号数据的标准方差发送至所述数据显示单兀显不；
[0051]所述数据显示单元，还用于显示所述η+1个时钟信号数据的标准方差值。
[0052]优选地，所述时钟信号数据采样值，进一步为时钟漂移信号，所述采样值表示当前时钟到来的时刻相对于其应该到来时刻的时间差。
[0053]优选地，提高时钟信号分析的系统，进一步为，0ΤΜ2800时间测试仪。
[0054]优选地，数据采集单元采集第η+2个时钟信号数据采样值Χη+2，发送至所述中央运算单元，所述中央运算单元，用于计算所述η+2个时钟信号数据的标准方差，进一步为，
[0055]所述中央运算单元，用于从所述存储单元中调取DataSum(η+1)值，并与所述Χη+2相累加得到η+2个时钟信号数据的数据和DataSum (η+2)，将所述DataSum (η+2)发送至存储单元中存储；
[0056]所述中央运算单元，用于从所述存储单元中调取SquareSum(n+l)值，并与所述Χη+2的平方进行累加，