一种数字滤波方法、系统及相关设备技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种数字滤波方法、系统及相关设备，用于提高数字滤波的准确率及滤波范围。本发明专利技术实施例基于两个积分器分别对高电平和低电平进行独立积分，两个积分过程互不干扰，提高了滤波的准确率。其次，本发明专利技术实施例可以通过PLC参数设置信息灵活设置第一阈值及第二阈值，筛选出脉冲宽度符合预置标准的正常信号，提高了正常信号选择的灵活性。再次，本发明专利技术实施例可以通过PLC参数设置信息灵活设置第三阈值及第四阈值，剔除脉冲宽度符合预置条件的干扰信号，针对性的剔除干扰信号，扩大了滤波的范围。

A Digital Filtering Method, System and Related Equipment

The embodiment of the present invention provides a digital filtering method, system and related equipment for improving the accuracy and filtering range of digital filtering. The embodiment of the invention integrates high level and low level separately based on two integrators, and the two integration processes do not interfere with each other, thus improving the accuracy of filtering. Secondly, the embodiment of the present invention can flexibly set the first threshold and the second threshold through the information of PLC parameter setting, and screen out the normal signal whose pulse width meets the preset standard, thus improving the flexibility of normal signal selection. Thirdly, the embodiment of the present invention can flexibly set the third and fourth thresholds by setting the information of PLC parameters, eliminate the interference signal whose pulse width meets the preset conditions, eliminate the interference signal pertinently, and expand the filtering range.

【技术实现步骤摘要】
一种数字滤波方法、系统及相关设备
本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种数字滤波方法、系统及相关设备。
技术介绍
当前的可编程逻辑控制器PLC产品中的数字滤波大都是有两种方法，一种是硬件滤波，另一种为软件滤波。硬件滤波参数是不能改变的，是使用电容C，或者是RC方案。只要硬件定下来，指标就定了下来了滤波参数也就固定了下来，不同的环境下杂波的宽度是不一样的，所以很难达到人们预期的效果。至于软件上的滤波，例如使用数字软件滤波，使用单个积分器，单个阀门，当有干扰波过来的时候，积分器的积分数值会变小，从而使得滤波器出现误差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数字滤波方法、系统及相关设备，用于提高数字滤波的准确率及滤波范围。本专利技术实施例第一方面提供了一种数字滤波系统，包括：高电平脉冲数字积分器、低电平脉冲数字积分器、第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器、第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器、滤波输出选择单元及参数输入预设单元；所述高电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的高电平信号进行积分运算，并将当前积分值输出给所述第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器；所述低电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的低电平信号进行积分运算，并将运算结果输出给所述第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器；所述第一正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第一阈值，若大于，则输出第一控制信号控制所述滤波输出选择单元输出高电平信号；所述第一负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第二阈值，若大于，则输出第二控制信号控制所述滤波输出选择单元输出低电平信号；所述第二正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第三阈值，若大于，则将所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；所述第二负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第四阈值，若大于，则将所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；参数输入预设单元，用于接收上位机系统发送的参数设置信息，所述参数设置信息中包含第一阈值、第二阈值、第三阈值及第四阈值的当前值；所述滤波输出选择单元在接收到新的控制信号之前，保持输出前一个控制信号对应类型的输出信号，直到接收到新的控制信号之后，根据新的控制信号进行输出。可选的，作为一种可能的实施方式，本专利技术实施例中，所述第一阈值及所述第二阈值均小于M，所述M为符合预置标准的正常脉冲的时间宽度与所述时钟周期的比值；所述第三阈值及所述第四阈值均大于N，所述N为干扰脉冲最大的时间宽度与所述时钟周期的比值。可选的，作为一种可能的实施方式，本专利技术实施例中，所述第一阈值及第二阈值大于所述第三阈值，且所述第一阈值及第二阈值大于所述第四阈值。可选的，作为一种可能的实施方式，本专利技术实施例中，所述高电平脉冲数字积分器或低电平脉冲数字积分器，包括加法器、计数器及判断单元；所述判断单元用于判断输入信号是否为高电平信号；所述加法器的输入端与所述计数器的输出端连接，当输入信号在当前时钟周期为高电平信号时，所述加法器将所述计数器上一时钟周期的输出值加1之后作为所述计数器的输出值。本专利技术实施例第二方面提供了一种数字滤波方法，包括：接收上位机系统发送的参数设置信息，所述参数设置信息中包含第一阈值第二阈值、第三阈值及第四阈值的当前值；若当前时钟周期输入信号为高电平，则将高电平积分值增加1，若是低电平，则将低电平积分值增加1；若所述高电平积分值大于第一阈值，则输出高电平信号；若所述低电平积分值大于第二阈值，则输出低电平信号；若所述高电平积分值大于第三阈值，则将所述低电平积分值清零；若所述低电平积分值大于第四阈值，则将所述高电平积分值清零；在接收到新的控制信号之前，保持输出前一个控制信号对应类型的输出信号，直到接收到新的控制信号之后，根据新的控制信号进行输出。可选的，作为一种可能的实施方式，本专利技术实施例中，所述第一阈值及所述第二阈值均小于M，所述M为符合预置标准的正常脉冲的时间宽度与所述时钟周期的比值；所述第三阈值及所述第四阈值均大于N，所述N为干扰脉冲最大的时间宽度与所述时钟周期的比值。可选的，作为一种可能的实施方式，本专利技术实施例中，所述第一阈值及第二阈值大于所述第三阈值，且所述第一阈值及第二阈值大于所述第四阈值。本专利技术实施例第三方面提供了一种滤波器，所述滤波器包括处理器及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第二方面及第二方面任意一项所述数字滤波方法中的步骤。本专利技术实施例第四方面提供了一种滤波器可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面及第二方面任意一项所述数字滤波方法中的步骤。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例基于两个积分器分别对高电平和低电平进行独立积分，两个积分过程互不干扰，提高了滤波的准确率。其次，本专利技术实施例可以通过PLC参数设置信息灵活设置第一阈值及第二阈值，筛选出脉冲宽度符合预置标准的正常信号，提高了正常信号选择的灵活性。再次，本专利技术实施例可以通过PLC参数设置信息灵活设置第三阈值及第四阈值，剔除脉冲宽度符合预置条件的干扰信号，针对性的剔除干扰信号，扩大了滤波的范围。附图说明图1为本专利技术实施例中一种数字滤波系统的一个实施例示意图；图2为本专利技术实施例中一种具体运用实例中的输入输出波形示意图；图3为本专利技术实施例中一种数字滤波系统的另一个实施例示意图；图4为本专利技术实施例中一种数字滤波方法的一个实施例示意图；图5为本专利技术实施例中一种滤波器的一个实施例示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种数字滤波方法、系统及相关设备，用于提高数字滤波的准确率及滤波范围。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。请参阅图1，本专利技术实施例中，本专利技术实施例中一种数字滤波系统的一个实施例可包括：高电平脉冲数字积分器1、低电平脉冲数字积分器2、第一正饱和积分比较器3、第二正饱和积分比较器4、第一负饱和积分比较器5、第二负饱和积分比较器6、滤波输出选择单元7及参数输入预设单元8；高电平脉冲数字积分器1用于对输入信号中的高电平信号进行积分运算，并将当前积分值输出给第一正饱和积分比较器3、第二正饱和积分比较器4；低电平脉冲数字积分器2用于对输入信号中的低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字滤波系统，其特征在于，包括：高电平脉冲数字积分器、低电平脉冲数字积分器、第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器、第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器、滤波输出选择单元及参数输入预设单元；所述高电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的高电平信号进行积分运算，并将当前积分值输出给所述第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器；所述低电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的低电平信号进行积分运算，并将运算结果输出给所述第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器；所述第一正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第一阈值，若大于，则输出第一控制信号控制所述滤波输出选择单元输出高电平信号；所述第一负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第二阈值，若大于，则输出第二控制信号控制所述滤波输出选择单元输出低电平信号；所述第二正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第三阈值，若大于，则将所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；所述第二负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第四阈值，若大于，则将所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；参数输入预设单元，用于接收上位机系统发送的参数设置信息，所述参数设置信息中包含第一阈值、第二阈值、第三阈值及第四阈值的当前值；所述滤波输出选择单元在接收到新的控制信号之前，保持输出前一个控制信号对应类型的输出信号，直到接收到新的控制信号之后，根据新的控制信号进行输出。...

【技术特征摘要】
1.一种数字滤波系统，其特征在于，包括：高电平脉冲数字积分器、低电平脉冲数字积分器、第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器、第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器、滤波输出选择单元及参数输入预设单元；所述高电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的高电平信号进行积分运算，并将当前积分值输出给所述第一正饱和积分比较器、第二正饱和积分比较器；所述低电平脉冲数字积分器用于对输入信号中的低电平信号进行积分运算，并将运算结果输出给所述第一负饱和积分比较器、第二负饱和积分比较器；所述第一正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第一阈值，若大于，则输出第一控制信号控制所述滤波输出选择单元输出高电平信号；所述第一负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第二阈值，若大于，则输出第二控制信号控制所述滤波输出选择单元输出低电平信号；所述第二正饱和积分比较器用于判断所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第三阈值，若大于，则将所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；所述第二负饱和积分比较器用于判断所述低电平脉冲数字积分器的当前积分值是否大于第四阈值，若大于，则将所述高电平脉冲数字积分器的当前积分值清零；参数输入预设单元，用于接收上位机系统发送的参数设置信息，所述参数设置信息中包含第一阈值、第二阈值、第三阈值及第四阈值的当前值；所述滤波输出选择单元在接收到新的控制信号之前，保持输出前一个控制信号对应类型的输出信号，直到接收到新的控制信号之后，根据新的控制信号进行输出。2.根据权利要求1所述的数字滤波系统，其特征在于，所述第一阈值及所述第二阈值均小于M，所述M为符合预置标准的正常脉冲的时间宽度与所述时钟周期的比值；所述第三阈值及所述第四阈值均大于N，所述N为干扰脉冲最大的时间宽度与所述时钟周期的比值。3.根据权利要求2所述的数字滤波系统，其特征在于，所述第一阈值及第二阈值大于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志峰，
申请(专利权)人：深圳市英威腾自动控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44