一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统。所述方法包括：步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。本发明专利技术可极大改善用户体验。

Same frequency noise processing method, same frequency noise processing device and same frequency noise processing system

The invention relates to a same frequency noise processing method, a same frequency noise processing device and a same frequency noise processing system. The method comprises the following steps: step a: loading on the first electrode drive signals, the driving signal between the first electrode and the second electrode of the coupling capacitor is coupled to the second electrode, generating an induction signal; step B: to demodulate the sensing signal on the second electrode, according to the value of the signal demodulation induction system phase noise calculation the value of the system, and the system phase noise source system calculates the value judgment of the current sensing signal exists in the same frequency noise, if the noise has the same frequency, step C; step C: through any frequency demodulation value of adjacent frequency interaction solution value formula, calculate the frequency of driving signal quantization noise and near the frequency noise value, according to the value of the non noise demodulation of quantization noise values obtained after correction for the frequency of driving signal and near the frequencies of the noise elimination In addition to the same frequency noise in the driving signal frequency. The invention can greatly improve the user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统
本专利技术涉及同频噪声处理
，尤其涉及一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统。
技术介绍
位置检测系统是人机交互领域的一项关键技术，极大地改善人机交互体验，广泛用于智能手机、笔记本电脑、个人消费电子、ATM及点餐平台等领域。当用户在触摸板或者其他交互界面移动手指或电子笔头等导体进行点击或划线操作，位置检测系统要求能够准确响应用户的输入意愿。一般位置检测系统是通过微电容检测技术实现用户触摸位置检测的。即在触摸感应区域加载微电信号(即驱动信号)，通过电容耦合形成信号回路，在回路后端检测信号(即感应信号)。当有导体接近感应区域时，会产生电容电效应，等同于改变信号回路阻抗值，从而影响感应信号的检测值，最后以检测值的变化量判定实际的触摸位置。尽管位置检测系统日趋成熟，但其应用环境也越来越复杂多变，设计工程师面临着诸多挑战，其中提升抗干扰性能是最为迫切的一项，同时也是整个微电容检测行业的一个难点。位置检测系统的干扰主要源自无线通信设备、LCD及充电器等设备，这些干扰的主要频率成份随机分布于[1KHZ--10MHZ]区间内，而位置检测系统的驱动信号频率通常处于[50KHZ—500KHZ]区间内。因此在感应信号回路上设计合理的低通或高通滤波器有助于抑制部分噪声。而对于接近位置检测系统或其他噪声源系统驱动信号频率的同频噪声(在移动通信系统中，为了提高频率利用率，增加系统的容量，常常采用频率复用技术，频率复用是指在相隔一定距离后，在给定的覆盖区域内，存在着许多使用同一组频率的小区，这些小区称为同频小区，同频小区之间的干扰称为同频干扰，同频干扰即为同频噪声)，滤波器显然不是一个有效的方法。混在位置检测系统或其他噪声源系统中的同频噪声是可怕的，同频噪声与感应信号一旦混杂起来，便难以再次将它们分离。这样带来最为直接的后果就是引起后端电路中感应信号检测值产生变化量，这与用户触摸引起的变化量在数据端的效应是等同的，严重时甚至影响位置检测系统或其他噪声源系统的正常使用。为了解决上述问题，现有技术中针对同频噪声处理所采取的技术方案为：一、噪声频率解调：在不产生驱动信号的前提下，理论上位置检测系统中只有噪声信号，解调出噪声频率成份，选择频率成份最小的频率点，作为下一次的驱动-感应信号频率。该方法能够有效规避频率成份变化缓慢的噪声，却无法规避频率成份变化较快的噪声。因为噪声检测与感应信号检测不是同一时刻发生的，T1时段内噪声检测解调得到的无噪声频率点f，在T2时段内进行感应信号检测时，f频率点可能存在较大的噪声，因此，噪声频率解调方法的噪声处理实时性不高。二、噪声源时钟同步：有些特殊噪声源产生的噪声在时域上是间歇性出现的，理论上可以与噪声源建立时钟同步关系，使得感应信号检测只在噪声的间歇时间内进行，如此便可实现有效规避该类噪声。但由于同步关系难以建立，且由于间歇时间太短限制了该方法的推广应用。因此，有必要提供一种量化同频噪声的实时计算方法，从而抑制同频噪声在位置检测系统或其他噪声源系统中的负面效应。
技术实现思路
本专利技术提供了一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统，旨在实现同频噪声的实时检测及消除，抑制同频噪声在位置检测系统或其他噪声源系统中的负面效应。为了解决以上提出的问题，本专利技术采用的技术方案为：一种同频噪声处理方法，包括以下步骤：步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。本专利技术实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述加载在第一电极的驱动信号为：TX＝sin(ωt)所述生成的感应信号为：Rx＝Asin(ωt+φ)+noise在上述公式中，TX为驱动信号，为驱动信号频率f，RX为感应信号，A为信号衰减系数，φ为信号相位，即噪声源系统的系统相位值。本专利技术实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体包括：将感应信号RX展开，对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R；所述感应信号RX展开公式为：Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt)在上述公式中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位；所述获取余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R的具体公式为：I＝Acos(φ)+Bcos(θ)Q＝Asin(φ)+Bsin(θ)上述公式中，I为余弦分量，Q为正弦分量。本专利技术实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值是否等于噪声源系统的真实系统相位值，如果所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果所述步骤c中计算出的噪声源系统的系统相位值不等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。本专利技术实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤c中，所述根据噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，通过汉宁窗，采样时间为T，f为驱动信号频率，bitfreq＝1/T，bitfreq为驱动信号频率f的最小变化单位；驱动信号频率f的信号在f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：在上述公式中，[R-2,R-1,R0,R+1,R+2]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值。本专利技术实施例采取的另一技术方案为：一种同频噪声处理装置，包括CPU控制器、调制器、第一电极、第二电极和解调器；所述CPU控制器用于控制调制器在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；所述CPU控制器控制解调器对第二电极上的感应信号进行解调；所述CPU控制器根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同频噪声处理方法，包括以下步骤：步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。

【技术特征摘要】
1.一种同频噪声处理方法，包括以下步骤：步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。2.根据权利要求1所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述加载在第一电极的驱动信号为：TX＝sin(ωt)所述生成的感应信号为：Rx＝Asin(ωt+φ)+noise在上述公式中，TX为驱动信号，为驱动信号频率f，RX为感应信号，A为信号衰减系数，φ为信号相位，即噪声源系统的系统相位值。3.根据权利要求2所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体包括：将感应信号RX展开，对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R；所述感应信号RX展开公式为：Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt)在上述公式中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位；所述获取余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R的具体公式为：I＝Acos(φ)+Bcos(θ)Q＝Asin(φ)+Bsin(θ)上述公式中，I为余弦分量，Q为正弦分量。4.根据权利要求3所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值是否等于噪声源系统的真实系统相位值，如果所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果所述步骤c中计算出的噪声源系统的系统相位值不等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。5.根据权利要求4所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述根据噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，通过汉宁窗，采样时间为T，f为驱动信号频率，bitfreq＝1/T，bitfreq为驱动信号频率f的最小变化单位；驱动信号频率f的信号在f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：在上述公式中，[R-2,R-1,R0,R+1,R+2]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海军，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44