一种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法，根据滤波处理带的不同进行不同的滤波处理，包括限值最大值间滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于参考值dRef的和低于最大值下降δ的幅值区段内信号进行分析滤波，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上带滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声被乘因子θ设定倍数区段内的信号进行分析，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上限滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声下限因子β设定倍数到低于参考值dRef区段内的信号进行分析，以平均噪声代替该段内数据值进行处理。有效滤除已知预选带内的无用信号或不关心信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法，根据滤波处理带的不同进行不同的滤波处理，包括限值最大值间滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于参考值dRef的和低于最大值下降δ的幅值区段内信号进行分析滤波，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上带滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声被乘因子θ设定倍数区段内的信号进行分析，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上限滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声下限因子β设定倍数到低于参考值dRef区段内的信号进行分析，以平均噪声代替该段内数据值进行处理。有效滤除已知预选带内的无用信号或不关心信号。【专利说明】-种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法
本专利技术设及数字信号处理
，尤其设及一种对FFT数据实施的噪声带限滤 波方法。
技术介绍
在高速采集处理领域，因高速A/D采样速率高，给后端硬件设计和实时数据分析处 理均带来很大的难度。采样数据在FFT变换处理后，很多时候由于大带宽问题、信号泄露问 题、信号混叠问题、带内自激问题等，使得FFT后效果并不理想，一些不想要的信号或并不关 系的信号会在有用信号带内出现，高速情况下前端硬件和可编程逻辑处理部分已很难解 决，影响数据处理效果。 通常情况下，在硬件环境不理想时，尤其在高速应用情况下，一般很难通过硬件优 化手段做到信号效果的彻底改善。同时，硬件环境的改善在一定程度上需增加人力开销、时 间扩展、硬件资源耗费等，且很多情况下，因环境的不同，一次的调试结果不具备多个环境 下的通用性需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种对FFT数据实施的噪声带限滤波 方法，有效滤除已知预选带内的无用信号或不关屯、信号，净化处理效果，在高速数据信号处 理下达到理想的处理要求。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法，对低于最大信号附近的顶端区域大信 号进行限值最大值间滤波，对噪声带上方附近底端区域小信号进行平均噪声上带滤波，对 信号带中间段区域进行噪声上限滤波； 限值最大值间滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于参考值dRef的和低于最大 值下降S的幅值区段内信号进行分析滤波，W平均噪声代替该段内数据值进行处理；[000引平均噪声上带滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声被乘因子0设定倍 数区段内的信号进行分析滤波，W平均噪声代替该段内数据值进行处理； 平均噪声上限滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声下限因子的受定倍 数到低于参考值dRef区段内的信号进行分析滤波，W平均噪声代替该段内数据值进行处 理。 对于给定的由N个FFT数据组成的数据值组X，及参考值dRef，数据值组X的计数索 引为L，首先通过求平均噪声基线方法确定平均噪声基线值dAvgN，通过求最大值方法确定 此数据值组X的最大值dMax;根据数值满足条件的不同进行限值最大值间滤波、平均噪声上 带滤波或平均噪声上限滤波。 平均噪声基线值的求取方法包括， 步骤11:设数据值组X求取平均噪声取值范围的计数索引起始为Lmin,计数索引终 止为Lmax;设求值总和为Xt，计数值为Lt ;令L为Lmin，Xt为O，Lt为O;然后进入步骤12; 步骤12:获取计数索引L对应数据值组X的数据值Xl,判断Xl是否小于参考值dRef， 是则进入步骤13，否则进入步骤14; 步骤 13:令Xt=Xt+Xl，Lt=Lt+ 1;进入步骤 14;步骤14:计数索引L加1;进入步骤15; 步骤1 5 :判断L是否小于等于Lmax，是则返回步骤12;否则进入步骤16; 步骤16:利用求得平均噪声基线值dAvgN。 所述步骤11中所述的计数索引起始Lmin和计数索引终止Lmax的确定方法为： 限值最大值间滤波的具体方法包括， 步骤21:初始化L为0,通过下降因子S计算由最大值dMax所确定的滤波上限值 dMaxU，进入步骤22; 步骤22 :获取计数索引L对应数据值组X的数据值Xl，判断Xl是否大于等于参考值 dRef，且小于滤波上限值dMaxU，是则进入步骤23，否则进入步骤24; 步骤23: WdAvgN代替X中索引L对应的值Xl;进入步骤24; 步骤24:计数索引L加1;进入步骤25; 步骤25:判断L是否小于N，是则返回步骤22;否则整个处理流程结束。平均噪声上带滤波的具体方法包括， 步骤31:初始化L为0,通过带宽被乘因子0确定平均噪声上带滤波方法的滤波上限 值dMaxU2和滤波下限值dMaxD2，进入步骤32; 步骤32:获取计数索引L对应数据值组X的数据值Xl,判断Xl是否大于等于滤波下限 值dMaxD2，且小于滤波上限值dMaxU2，是则进入步骤33，否则进入步骤34; 步骤33: WdAvgN代替X中索引L对应的值Xl;进入步骤34; 步骤34:计数索引L加1;进入步骤35; 步骤35:判断L是否小于N，是则返回步骤32;否则整个处理流程结束。 平均噪声上限滤波的具体方法包括， 步骤41:初始化L为0,通过下限因子0确定平均噪声上限滤波方法的滤波下限值 dMa址，进入步骤42; 步骤42:获取计数索引L对应数据值组X的数据值Xl,判断Xl是否大于等于滤波下限 值dMa址，且小于参考值dRef，是则进入步骤43，否则进入步骤44; 步骤43: WdAvgN代替X中索引L对应的值Xl;进入步骤44; 步骤44:计数索引L加1;进入步骤45; 步骤45:判断L是否小于N，是则返回步骤42;否则整个处理流程结束。 所述步骤21中通过下降因子S和最大值dMax所实施的滤波上限值dMaxU的确定方 法为:dMaxU = dMax-1 dMax I X S;其中5的取值为大于0的数，且其取值所确定的dMaxU同时要 求满足条件:dMaxUMRef。 所述步骤31中通过带宽被乘因子0确定平均噪声上带滤波方法的滤波上限值 dMaxU2和滤波下限值dMa址2的确定方法为:dMa址2 = dAvg化目，dMaxU2 = dAvg化目X 2; 其中目的取值为大于0的数，且其取值所确定的dMaxU2同时要求满足条件:dMaxU2< dMaXo 所述步骤41中通过下限因子師角定平均噪声上限滤波方法的滤波下限值dMa址的 确定方法为:dMaxD = dAvgN+e;其中如勺取值为大于0的数，且其取值所确定的dMaxD同时要 求满足条件:dMaxD<dRef。 本专利技术的有益效果： 本专利技术关于FFT数据的滤波处理方法是针对采样数据FFT处理后效果不理想的情 况下进行无用信号或不关屯、信号的滤除处理操作，在预知选定情况下，能够使FFT处理效果 更佳理想，为信号处理提供更多可选的条件滤波方式。在一定条件下，可有效缓解高速采集 硬件设计难度和高速FPGA信号处理的难度，作为软件处理方法，实施方便，可选可配，应用 灵活，有针对性的提高信号分析效果。且调试时间短，节省了人力、物力成本，提高了效益。【附图说明】 图1为限值最大值间滤波时滤波分析示意图解； 图2为-50地参考的限值最大值间滤波效果； 图3为-70地参考的限值最大值间滤波效果； 图4为-75地参考的限值最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对FFT数据实施的噪声带限滤波方法，其特征是，对低于最大信号附近的顶端区域大信号进行限值最大值间滤波，对噪声带上方附近底端区域小信号进行平均噪声上带滤波，对信号带中间段区域进行噪声上限滤波；限值最大值间滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于参考值dRef的和低于最大值下降δ的幅值区段内信号进行分析滤波，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上带滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声被乘因子θ设定倍数区段内的信号进行分析滤波，以平均噪声代替该段内数据值进行处理；平均噪声上限滤波，对所要处理的FFT信号数据中高于平均噪声下限因子β设定倍数到低于参考值dRef区段内的信号进行分析滤波，以平均噪声代替该段内数据值进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白月胜，曹淑玉，高长全，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37