用于构建滤波器的方法、滤波器、计算设备和存储介质技术

技术编号:34332528 阅读:34 留言:0更新日期:2022-07-31 02:21
本公开的实施例涉及用于构建滤波器的方法、滤波器、计算设备和存储介质。在该方法中,获取待构建滤波器的离散传递函数;计算所述离散传递函数的分母多项式中的非整数多项式系数与参考整数之间的第一差值;响应于确定第一差值小于预设阈值,将所述第一差值对应的非整数多项式系数拆分为第一增益系数与第二增益系数;以及基于第一增益系数、第二增益系数,分别构建第一反馈支路和第二反馈支路,以便形成目标滤波器。其可以提高滤波器系数的量化精度,显著减小量化误差,确保在采样频率较高的情况下,目标滤波器依然保持良好的性能。目标滤波器依然保持良好的性能。目标滤波器依然保持良好的性能。

Method, filter, computing device and storage medium for constructing filter

【技术实现步骤摘要】
用于构建滤波器的方法、滤波器、计算设备和存储介质


[0001]本公开的实施例总体涉及数字滤波器领域,并且更具体地涉及一种用于构建滤波器的方法、滤波器、计算设备和存储介质。

技术介绍

[0002]在实际的控制系统工程中,通常采用滤波器进行信号处理。传统的用于构建滤波器的方案例如包括:在理论设计过程中会使用连续结构的滤波器进行信号处理,然后应用到实际系统中时再对该滤波器进行离散化。例如,针对一阶和二阶连续滤波器,往往直接按照零阶保持器进行离散化,然后在实际工程中使用离散之后的滤波器。然而,离散化之后的滤波器会产生误差。上述误差主要来源于三个方面:第一方面,与理想情况相比,滤波器的输入信号经过模数(A/D)转换会产生量化误差;第二方面,由于计算机中的数的表示所采用的位宽是有限的,因此离散化后的滤波器的系数会存在量化误差;第三方面,在计算过程中,也会因为运算所采用的字长的限制产生误差。量化误差会导致实际输出结果与理论设计的结果不一致。进一步地,随着滤波器的采样频率增大,滤波器系数量化误差的影响愈发突出,其可能导致滤波器的输出不收敛,出现不稳定的零极点。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于构建滤波器的方法,包括:获取待构建滤波器的离散传递函数;计算所述离散传递函数的分母多项式中的非整数多项式系数与参考整数之间的第一差值,以便确定所述第一差值是否小于预设阈值,所述参考整数为与所述非整数多项式系数最接近的非零整数;响应于确定第一差值小于预设阈值,将所述第一差值对应的非整数多项式系数拆分为第一增益系数与第二增益系数;以及基于第一增益系数、第二增益系数,分别构建第一反馈支路和第二反馈支路,以便形成目标滤波器,所述目标滤波器至少包括加法器、目标延迟单元,所述第一反馈支路为目标延迟单元的输出端反馈至所述加法器的输入端的反馈支路,所述第二反馈支路为目标延迟单元的输出端反馈至所述加法器的输入端的反馈支路。2.根据权利要求1所述的方法,其中基于第一增益系数和第二增益系数,分别构建目标滤波器的第一反馈支路和第二反馈支路包括:基于第一增益系数构建第一反馈支路,以及基于第二增益系数构建第二反馈支路,以用于构建极点网络,极点网络至少包括所述加法器,所述目标延迟单元为第一增益系数和第二增益系数共同对应的延迟单元;构建零点网络,使得极点网络的所述加法器的一个输入端接收零点网络的输出信号;以及基于所构建的零点网络和极点网络,形成目标滤波器。3.根据权利要求1所述的方法,其中将所述第一差值对应的多项式系数拆分为第一增益系数与第二增益系数包括:使得第一差值对应的多项式系数为第一增益系数与第二增益系数之和,以及使得第一增益系数为所述第一差值所对应的参考整数。4.根据权利要求1所述的方法,还包括:响应于确定待构建滤波器为二阶滤波器,确定待构建滤波器的离散传递函数是否可以拆分为两个分别对应于一阶滤波器的一阶离散传递函数的组合;以及响应于确定待构建滤波器的离散传递函数可以拆分为两个分别对应于一阶滤波器的一阶离散传递函数的组合,分别获取拆分得到的每一个一阶离散传递函数的分母多项式中的非整数多项式系数,以用于分别计算所述非整数多项式系数与参考整数之间的第一差值。5.根据权利要求4所述的方法,其中形成目标滤波器包括:针对拆分得到的每一个一阶离散传递函数,得到第一一阶滤波器和第二一阶滤波器;以及将第一一阶滤波器和第二一阶滤波器组合,以得到二阶的目标滤波器。6.根据权利要求5所述的方法,其中将第一一阶滤波器和第二一阶滤波器组合以得到二阶的目标滤波器包括:响应于确定待构建滤波器的离散传递函数可以拆分为两个分别对应于一阶滤波器的一阶离散传递函数的相乘,将第一一阶滤波器和第二一阶滤波器级联以形成二阶的目标滤波器;以及
响应于确定待构建滤波器的离散传递函数可以拆分为两个分别对应于一阶滤波器的一阶离散传递函数的相加,将第一一阶滤波器和第二一阶滤波器并联以形成二阶的目标滤波器。7.根据权利要求1所述的方法,其中形成目标滤波器还包括:以所述加法器的输出端连接目标延迟单元的输入端;以及以目标延迟单元的输出端作为目标滤波器的输出端。8.根据权利要求1所述的方法,其中计算所述离散传递函数的分母多项式中的非整数多项式系...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘国柱
申请(专利权)人:旋智电子科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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