数字滤波方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字滤波方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值；获取前一个输出值与平均值之间的差值的绝对值；根据绝对值对前一个输出值的权重、平均值的权重和N进行调整；根据调整后的前一个输出值的权重、平均值的权重和N获取数字滤波的当前输出值。该方法通过对滤波参数进行调整以满足不同使用需求，从而通过调整参数，可以得到各种效果的数字滤波算法，具有响应时间自动动态可调、样本标准偏差降低幅度大、适用性强和简单易实现的优点。

Digital filtering method and device

The invention discloses a digital filtering method and device, in which the method comprises the following steps: obtaining the first output value of digital filtering and the average value of the current continuous N measurements; obtaining the absolute value of the difference between the former output value and the average value; adjusting the weight of the former output value, the weight of the average value and N according to the absolute value; and adjusting the weight of the former output value according to the adjusted value; The weight of the first output value, the weight of the average value and N obtain the current output value of the digital filter. By adjusting the filter parameters to meet different needs, the digital filtering algorithm with various effects can be obtained. It has the advantages of automatic dynamic adjustment of response time, large reduction of sample standard deviation, strong applicability and easy realization.

【技术实现步骤摘要】
数字滤波方法及装置
本专利技术涉及数字滤波算法
，特别涉及一种数字滤波方法及装置。
技术介绍
目前，数字式测量装置需要通过数字滤波算法进行修正样本以降低样本偏差，且要求缩短相应时间，其中，降低样本标准偏差的数字滤波算法一直处于不断的改进中，最简单的算法就是用连续滑差计算最新N个样本平均值来代替最新样本值。然而，降低样本标准偏差和缩短响应时间始终是一对矛盾，相关技术的算法往往无法实现在大幅度降低样本标准偏差的同时，又能够实现样本突变时大幅缩短响应时间，无法适用于大部分数字式测量装置的要求，适用性较差，有待解决。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种数字滤波方法，该方法具有响应时间自动动态可调、样本标准偏差降低幅度大、适用性强和简单易实现的优点。本专利技术的另一个目的在于提出一种数字滤波装置。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种数字滤波方法，包括以下步骤：获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值；获取所述前一个输出值与所述平均值之间的差值的绝对值；根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整；根据调整后的所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N获取数字滤波的当前输出值。本专利技术实施例的数字滤波方法，通过对滤波参数进行调整以满足不同使用需求，适用于所有需要降低样本标准偏差且响应时间自动动态可调的场合，适用于需要修正样本以降低样本标准偏差的数字式测量装置，从而通过调整参数，可以得到各种效果的数字滤波算法，具有响应时间自动动态可调、样本标准偏差降低幅度大、适用性强和简单易实现的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的数字滤波方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整，进一步包括：当所述绝对值大于预设阈值时，调高所述平均值的权重，并调低所述前一个输出值的权重，以及调低所述N；当所述绝对值小于所述预设阈值时，调低所述平均值的权重，并调高所述前一个输出值的权重，以及调高所述N；当所述绝对值等于所述预设阈值时，保持所述平均值的权重、所述前一个输出值的权重和所述N不变。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过以下公式获取数字滤波的当前输出值：所述当前输出值＝前一个输出值×权重+当前连续N个测量值平均值×(1-权重)。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：根据K值调整所述权重和所述N，其中，K＝绝对值-K1，权重＝上一个权重-K2×K，N＝上一个N-K3×K，K1、K2和K3均为常数、正数。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，其中，所述当前连续N个测量值的平均值＝(当前P个测量值之和+第P+1个测量值×0.Q)/P.Q，其中，N＝P.Q。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种数字滤波装置，包括：第一获取模块，用于获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值；第二获取模块，用于获取所述前一个输出值与所述平均值之间的差值的绝对值；第一调整模块，用于根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整；第三获取模块，用于根据调整后的所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N获取数字滤波的当前输出值。本专利技术实施例的数字滤波装置，通过对滤波参数进行调整以满足不同使用需求，适用于所有需要降低样本标准偏差且响应时间自动动态可调的场合，适用于需要修正样本以降低样本标准偏差的数字式测量装置，从而通过调整参数，可以得到各种效果的数字滤波算法，具有响应时间自动动态可调、样本标准偏差降低幅度大、适用性强和简单易实现的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的数字滤波装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第一调整模块进一步用于在所述绝对值大于预设阈值时，调高所述平均值的权重，并调低所述前一个输出值的权重，以及调低所述N；在所述绝对值小于所述预设阈值时，调低所述平均值的权重，并调高所述前一个输出值的权重，以及调高所述N；在所述绝对值等于所述预设阈值时，保持所述平均值的权重、所述前一个输出值的权重和所述N不变。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过以下公式获取数字滤波的当前输出值：所述当前输出值＝前一个输出值×权重+当前连续N个测量值平均值×(1-权重)。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：第二调整模块，用于根据K值调整所述权重和所述N，其中，K＝绝对值-K1，权重＝上一个权重-K2×K，N＝上一个N-K3×K，K1、K2和K3均为常数、正数。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，其中，所述当前连续N个测量值的平均值＝(当前P个测量值之和+第P+1个测量值×0.Q)/P.Q，其中，N＝P.Q。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的数字滤波方法的流程图；图2为根据本专利技术一个实施例的数字滤波装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的数字滤波方法及装置，首先将参照附图描述根据本专利技术实施例提出的数字滤波方法及装置。图1是本专利技术一个实施例的数字滤波方法的流程图。如图1所示，该数字滤波方法包括以下步骤：在步骤S101中，获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值。在步骤S102中，获取前一个输出值与平均值之间的差值的绝对值。在步骤S103中，根据绝对值对前一个输出值的权重、平均值的权重和N进行调整。可以理解的是，前一个输出值的权重、平均值的权重和N都随着数字滤波前一个输出和最新N个样本平均值之差的绝对值而变。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，根据绝对值对前一个输出值的权重、平均值的权重和N进行调整，进一步包括：当绝对值大于预设阈值时，调高平均值的权重，并调低前一个输出值的权重，以及调低N；当绝对值小于预设阈值时，调低平均值的权重，并调高前一个输出值的权重，以及调高N；当绝对值等于预设阈值时，保持平均值的权重、前一个输出值的权重和N不变。可以理解的是，当该绝对值大于某阈值时，也就是样本突变，最新N个样本平均值的权重加大，数字滤波前一个输出值的权重减小，N变小；当该绝对值小于某阈值时，也就是样本变化不大，最新N个样本平均值的权重减小，数字滤波前一个输出值的权重加大，N变大；当该绝对值等于某阈值时，最新N个样本平均值和数字滤波前一个输出值的权重不变，N不变；最新N个样本平均值的权重的变化量正比于该绝对值与某阈值之差，数字滤波前一个输出值的权重和N的变化量反比于该绝对值与某阀值之差。在步骤S104中，根据调整后的前一个输出值的权重、平均值的权重和N获取数字滤波的当前输出值。可以理解的是，数字滤波当前输出值等于数字滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值；获取所述前一个输出值与所述平均值之间的差值的绝对值；根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整；以及根据调整后的所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N获取数字滤波的当前输出值。

【技术特征摘要】
1.一种数字滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：获取数字滤波的前一个输出值，并获取当前连续N个测量值的平均值；获取所述前一个输出值与所述平均值之间的差值的绝对值；根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整；以及根据调整后的所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N获取数字滤波的当前输出值。2.根据权利要求1所述的数字滤波方法，其特征在于，所述根据所述绝对值对所述前一个输出值的权重、所述平均值的权重和所述N进行调整，进一步包括：当所述绝对值大于预设阈值时，调高所述平均值的权重，并调低所述前一个输出值的权重，以及调低所述N；当所述绝对值小于所述预设阈值时，调低所述平均值的权重，并调高所述前一个输出值的权重，以及调高所述N；当所述绝对值等于所述预设阈值时，保持所述平均值的权重、所述前一个输出值的权重和所述N不变。3.根据权利要求1所述的数字滤波方法，其特征在于，通过以下公式获取数字滤波的当前输出值：所述当前输出值＝前一个输出值×权重+当前连续N个测量值平均值×(1-权重)。4.根据权利要求3所述的数字滤波方法，其特征在于，还包括：根据K值调整所述权重和所述N，其中，K＝绝对值-K1，权重＝上一个权重-K2×K，N＝上一个N-K3×K，K1、K2和K3均为常数、正数。5.根据权利要求1所述的数字滤波方法，其特征在于，其中，所述当前连续N个测量值的平均值＝(当前P个测量值之和+第P+1个测量值×0.Q)/P.Q，其中，N＝P.Q。6.一种数...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34