一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统技术方案

本发明专利技术涉及信号处理领域，且公开了一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，包括调整系数模块、判断方向模块、计数器增值模块、更新计数器模块、判断数值模块和最终调节模块，调整系数模块数据输出端连接判断方向模块的数据输入端，判断方向模块数据输出端连接计数器增值模块的数据输入端，计数器增值模块数据输出端连接更新计数器模块的数据输入端，更新计数器模块数据输出端连接判断数值模块的数据输入端，判断数值模块数据输出端连接最终调节模块模块的数据输入端，通过各个模块之间的运作实现了一种改进型的一阶低通滤波算法，且该算法兼顾了高灵敏度和平滑性，信号响应速度快。应速度快。应速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统


[0001]本专利技术涉及信号处理领域，具体为一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统。

技术介绍

[0002]信号处理是研发人员为了消除噪声信号和干扰信号，消除的方法一般分为硬件和软件两大类。硬件上在电路中增加滤波电路，或者采用高性能ADC等做法。软件上是根据信号的特点，采用相关的算法，常用的信号处理算法有一阶滞后滤波算法。是用软件的方式实现硬件滤波电路的功能。对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频率较高的场合。但是该算法也有明显的缺点：相位滞后，灵敏度低，对于没有乘除法指令的单片机，运算工作量较大。标准的卡尔曼滤波算法和一阶低通滤波算法存在相位滞后，灵敏度低，运算工作量较大的缺陷，为此我们提出了一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，解决了上述的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，包括调整系数模块、判断方向模块、计数器增值模块、更新计数器模块、判断数值模块和最终调节模块，所述调整系数模块数据输出端连接判断方向模块的数据输入端，所述判断方向模块数据输出端连接计数器增值模块的数据输入端，所述计数器增值模块数据输出端连接更新计数器模块的数据输入端，所述更新计数器模块数据输出端连接判断数值模块的数据输入端，所述判断数值模块数据输出端连接最终调节模块模块的数据输入端。
[0007]优选的，所述调整系数模块中进行第一次调整滤波系数，所述调整系数模块中将对传统的一阶滞后滤波公式进行改写，达到减小计算量的目的，提高计算效率，然后，合理设置相关参数，相关参数包括：消抖计数加速反应阈值、消抖计数最大值、滤波系数增量、滤波系数最大值。
[0008]优选的，所述调整系数模块中动态调整的一阶滞后滤波运用到滤波公式如下：Yn＝Xn*α
÷
256+Yn
‑
1*(256
‑
α)
÷
256，其中，α是滤波系数(取值范围0～255)，Yn是本次滤波结果，Yn
‑
1是上次滤波结果，Xn是本次采样值。
[0009]优选的，所述判断方向模块接受调整系数模块后的数据，将本次采样值与上次滤波结果比较得出滤波器系数的方向，且还可以根据当前采样值与上次滤波值的差的大小，决定增加灵敏度还是增加平滑性。
[0010]优选的，所述计数器增值模块用于接收判断方向模块中判断值，判断结果为是，则
使一阶滤波计数器加上滤波系数最小增量，判断结果为否，则使一阶滤波计数器等于零、一阶滤波系数也等于零。
[0011]优选的，所述更新计数器模块将接收一阶滤波计数器加上滤波系数最小增量后的数值，所述更新计数器模块用于判断是否加速反应消抖计数，并更新滤波计数器，根据差值是否大于消抖动计数加速阈值，判断结果为是，则将滤波计数器加上滤波系数最大值。
[0012]优选的，所述判断模块用于接收更新计数器模块中的判断值和更新后的计数器数值，所述判断数值模块中将进行判断滤波计数器是否达到最大值，判断依据为一阶计数器是否大于计数器阈值。
[0013]优选的，所述最终调节模块会进行最后一次的更新滤波系数，并将最新的滤波系数输出，且在最终调节模块更新的系数为一阶滤波系数加上系数增量，一阶滤波计数器等于零，其中结果大于最大滤波系数时，取最大滤波系数。
[0014](三)有益效果
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供了一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，具备以下有益效果：
[0016]1、该具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，通过改进型的一阶低通滤波算法兼顾了高灵敏度和平滑性，响应速度快，运用到液晶屏测试架上，在液晶屏幕上不停切换画面的同时能够快速的跳转到对应画面的电压电流稳定状态，响应时间和温度时间满足了产线生产的要求，该算法独立于硬件存在，方便移植使用。
[0017]2、该具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，通过调整系数模块对传统的一阶滞后滤波公式进行改写，达到减小计算量的目的，提高计算效率。
[0018]3、该具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，通过判断方向模块接受调整系数模块后的数据，可以根据当前采样值与上次滤波值的差的大小，决定增加灵敏度还是增加平滑性，使用加速反应消抖计数器，可达到快速反应或者快速稳定。既保证了高灵敏度，又可以保证高平滑性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术结构示意图；
[0020]图2为本专利技术调整滤波系数流程示意图。
具体实施方式
[0021]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，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
‑
2，一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，包括数据输出端连接判断方向模块的数据输入端，所述判断方向模块数据输出端连接计数器增值模块的数据输入端，所述计数器增值模块数据输出端连接更新计数器模块的数据输入端，所述更新计数器模块数据输出端连接判断数值模块的数据输入端，所述判断数值模块数据输出端连接最终调节模块模块的数据输入端。
[0023]该系统与自适应滤波器结合使用，自适应滤波器是能够根据输入信号自动调整性能进行数字信号处理的数字滤波器。作为对比，非自适应滤波器有静态的滤波器系数，这些静态系数一起组成传递函数。
[0024]对于一些应用来说，由于事先并不知道所需要进行操作的参数，例如一些噪声信号的特性，所以要求使用自适应的系数进行处理。在这种情况下，通常使用自适应滤波器，自适应滤波器使用反馈来调整滤波器系数以及频率响应。
[0025]总的来说，自适应的过程涉及到将代价函数用于确定如何更改滤波器系数从而减小下一次迭代过程成本的算法。价值函数是滤波器最佳性能的判断准则，比如减小输入信号中的噪声成分的能力。
[0026]随着数字信号处理器性能的增强，自适应滤波器的应用越来越常见，时至今日它们已经广泛地用于手机以及其它通信设备、数码录像机和数码照相机以及医疗监测设备中。
[0027]所述调整系数模块中进行第一次调整滤波系数，所述调整系数模块中将对传统的一阶滞后滤波公式进行改写，达到减小计算量的目的，提高计算效率，然后，合理设置相关参数，相关参数包括：消抖计数加速反应阈值、消抖计数最大值、滤波系数增量、滤波系数最大值。
[0028]需要说明的是，差值等于计算本次采样值与上次滤波结果的差值(绝对值)，阈值为根据实际情况设置，一阶滤波计数器最大值是10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，包括调整系数模块、判断方向模块、计数器增值模块、更新计数器模块、判断数值模块和最终调节模块，所述调整系数模块数据输出端连接判断方向模块的数据输入端，所述判断方向模块数据输出端连接计数器增值模块的数据输入端，所述计数器增值模块数据输出端连接更新计数器模块的数据输入端，所述更新计数器模块数据输出端连接判断数值模块的数据输入端，所述判断数值模块数据输出端连接最终调节模块模块的数据输入端。2.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，其特征在于：所述调整系数模块中进行第一次调整滤波系数，所述调整系数模块中将对传统的一阶滞后滤波公式进行改写，达到减小计算量的目的，提高计算效率,并合理设置相关参数，相关参数包括：消抖计数加速反应阈值、消抖计数最大值、滤波系数增量、滤波系数最大值。3.根据权利要求2所述的一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系统，其特征在于：所述调整系数模块中动态调整的一阶滞后滤波运用到滤波公式如下：Yn＝Xn*α
÷
256+Yn
‑
1*(256
‑
α)
÷
256，其中，α是滤波系数(取值范围0～255)，Yn是本次滤波结果，Yn
‑
1是上次滤波结果，Xn是本次采样值。4.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度动态调整的一阶滞后滤波系...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳生运，古海军，
申请(专利权)人：深圳市帝晶光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：