CN106817337A - 信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号处理方法及装置。其中，该方法包括：发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；使用参考信号对第二调制信号进行校正；对校正后的信号进行解调。本发明解决了现有技术中触摸装置无法对受噪声干扰的信号进行校正的技术问题。

Description

信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及信号领域，具体而言，涉及一种信号处理方法及装置。

背景技术

在触摸装置的控制装置中，主要采用幅度调制的方式对触摸导致的电容变化进行侦测，通过在装置的发送端发送特定频率的信号，发送信号经过触摸装置的耦合电容后在装置的接收端被接收，并通过同频的信号进行解调。解调后信号的幅值表征了所通过触摸装置耦合电容的电容值。当手指在该处存在触摸时，会改变该处耦合电容的大小，因此可通过监测解调后的信号幅值的变化，来检测手指在该处的触摸状态。

但触摸装置的控制装置在工作时，所处环境往往存在各种环境噪声，如充电器噪声，电网噪声，日光灯噪声，RF噪声等。这些噪声叠加到触摸控制装置的接收端，导致接收端的解调信号的大小出现变化，而这种幅度信息的变化与触摸引起的变化结果一致，从而会干扰对触摸动作的正常检测，导致出现误报或漏报触摸点的情况出现。

为了解决以上问题，当前主要采用提高调制信号的信号强度的方式，以提升信噪比，加强装置的抗噪声干扰能力。但这种方法对于已经混叠的噪声干扰在幅度调制后的接收信号上导致的波形失真和毛刺无能为力，并不能对受噪声干扰的信号进行校正，若混叠的干扰信号幅度较强，则提高信号强度的办法效果有限；另外针对信号的时域特性，通常采用基于时域波形的噪声检测方法，对明显偏离正常检测信号幅度的采样值进行舍弃或前值替换，由于没有准确的参考信号，处理完的信号无法得到准确校正，误差较大，处理效果不够理想。

针对现有技术中触摸装置对受噪声干扰的信号的校正不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号处理方法及装置，以至少解决现有技术中触摸装置对受噪声干扰的信号的校正不准确的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信号处理方法，包括：发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收所述第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位，根据所述幅度和相位产生所述特定频率的参考信号；使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正；对校正后的信号进行解调。

进一步地，使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正包括：使用所述参考信号对所述第二调制信号进行替换。

进一步地，获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位包括：对所述第二调制信号使用所述特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；根据所述I分量和所述Q分量计算解调后的所述第二调制信号的幅度和相位。

进一步地，所述特定频率的信号为正弦波或余弦波；所述特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

进一步地，还包括：判断所述第二调制信号是否出现波形失真；在存在所述波形失真的情况下，使用所述参考信号对所述第二调制信号中失真的波形进行修正。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种信号处理装置，包括：发送单元，用于发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收单元，用于接收所述第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取单元，用于获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位，根据所述幅度和相位产生所述特定频率的参考信号；处理单元，用于使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正；解调单元，用于对替换后的信号进行解调。

进一步地，所述处理单元具体用于：使用所述参考信号对所述第二调制信号进行替换。

进一步地，所述获取单元包括：获取模块，用于对所述第二调制信号使用所述特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；计算模块，用于根据所述I分量和所述Q分量计算解调后的所述第二调制信号的幅度和相位。

进一步地，所述特定频率的信号为正弦波或余弦波；所述特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

进一步地，还包括：判断单元，用于判断所述第二调制信号是否出现波形失真；校正单元，用于在存在所述波形失真的情况下，使用所述参考信号对所述第二调制信号中失真的波形进行修正。

通过本发明上述实施例，发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正；对校正后的信号进行解调。采用上述实施例，可以基于解调后的第二调制信号产生与第二调制信号频率相同的参考信号，通过参考信号修正第二调制信号，达到了对接收信号进行校正的效果，解决了现有技术中触摸装置无法对受噪声干扰的信号进行校正的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种信号处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的信号处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种信号处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

根据本发明实施例，提供了一种信号处理方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种信号处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，发送特定频率的信号作为第一调制信号；

步骤S103，接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；

步骤S105，获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；

步骤S107，使用参考信号对第二调制信号进行校正；

步骤S109，对校正后的信号进行解调。

通过本发明上述实施例，发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；使用参考信号对第二调制信号进行校正；对校正后的信号进行解调。采用上述实施例，可以基于解调后的第二调制信号产生与第二调制信号频率相同的参考信号，通过参考信号修正第二调制信号，达到了对接收信号进行准确校正的效果，解决了现有技术中触摸装置对受噪声干扰的信号校正不准确的问题。

需要说明的是，上述的第一调制信号和第二调制信号可以是波形信号，具有确定的幅度、相位和频率。上述的阈值可以是预设的值，可以是一个值，也可以是多个值。上述特定频率的参考信号的频率，可以与第二调制信号的频率相同，也可以与第二调制信号的频率不同。

上述获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号具体可以通过如下方式实现：

在一个可选的方案中，解调电路在解调第二调制信号，获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，并根据获取到的幅度和相位，产生与获取的幅值和相位数值相等的特定频率的参考信号。

上述的校正，可以是对第二调制信号中的超过阈值的点替换为参考信号的波形中的点，还可以是对第二调制信号中的超过阈值的波形与参考信号的波形进行相似度匹配，以此获取与特定参考信号波形相似的第二调制信号的波形。

采用上述实施例，可以基于调制信号自身的时域特性对信号进行校正，进而可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，尽量准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明上述实施例，使用参考信号对第二调制信号进行校正包括：使用参考信号对第二调制信号进行替换。

在一个可选的方案中，基于第二调制信号确定需校正的值，利用与该需校正的值对应的参考信号中的值进行校正。

在基于第二调制信号确定的需校正的值之前，可以先基于第二调制信号获取待判断的值(该待判断的值为待判断是否为需校正的值)，该待判断的值可以为第二调制信号中的原始值，也可以是对第二调制信号进行处理后的值。也即，该待校正的值，可以为原始值，还可以为对第二调制信号的值进行处理后得到的值，或者对第二调制信号中相邻数值的差值，或者将当前值与第二调制信号的前值(该当前值前面的值)进行数据运算(如求平均、作差等)得到的值。

在获取待判断的值之后，判断该待判断的值的绝对值与阈值的大小，在该待判断的值的绝对值大于或等于阈值时，确定该待判断的值为需校正的值，利用参考信号中与该需校正的值对应的值进行校正。

需要说明的是上述第一阈值可以预先设置，也可以基于第二调制信号确定。

例如，将第二调制信号中各点的幅值加权后，获得的数值确定为阈值；又如，将第二调制信号中幅值最大的点和幅值最小的点的幅值的平均值确定为阈值；又如，在将第二调制信号中点的幅值从前至后、从大至小进行依次排序后，将第二调制信号前m个离散点的幅值的平均值确定为阈值。

采用上述实施例，使用参考信号对第二调制信号进行替换，进而实现第二调制信号的校正，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明上述实施例，获取解调后的第二调制信号的幅度和相位包括：对第二调制信号使用特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；根据I分量和Q分量计算解调后的第二调制信号的幅度和相位。

采用上述实施例，可以针对实际接收信号，提取其幅度、相位特征参数，根据提取结果重构出作为预期结果的参考信号，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，尽量准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明上述实施例，特定频率的信号为正弦波或余弦波；特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

采用上述实施例，由于特定频率的信号和特定频率的参考信号为正弦波或余弦波，一定程度上简化了运算程序，提高了运行速度。

根据本发明上述实施例，还包括：判断第二调制信号是否出现波形失真；在存在波形失真的情况下，使用参考信号对第二调制信号中失真的波形进行修正。

采用上述实施例，在第二调制信号出现波形失真的情况下，对失真的波形进行修正，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

下面通过图2详述本发明实施例，具体操作步骤如图2所示：

步骤201，在触摸控制装置的发送端发送特定频率的正弦波作为调制信号。

步骤202，在触摸控制装置的接收端接收经过触摸装置屏上耦合电容的调制信号，并将其利用同频正弦波进行IQ解调，获得对应I，Q分量。

步骤203，计算经解调后信号的幅度及相位，并根据幅度和相位信息产生同频率的正弦信号，作为接收端的参考信号。

步骤204，对接收端的调制信号波形进行分析，若接收信号超过一定阈值，则标记为噪声干扰信号。

步骤205，将噪声干扰信号用参考信号的对应值进行替换。

步骤206，对时域校正后的信号进行解调，得到处理后的接收结果。

采用本发明上述实施例，当发送端发送特定频率的正弦信号时，在无噪声干扰的情况下接收端收到的也是同频率但幅度、相位有所差别的正弦信号，这个信号的时域波形是可预期的。因此可以针对实际接收信号，提取其幅度、相位特征参数，根据提取结果重构出作为预期结果的参考信号。当接收的信号被检测标记为噪声时，则采用参考信号进行替换，从而对接收信号在时域进行准确校正。采用本发明上述实施例，通过增加时域校正的方法，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，尽量准确的回复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明的上述实施例，本申请还提供了一种信号处理装置，如图3所示，该装置包括：发送单元301、接收单元303、获取单元305、处理单元307和解调单元309。

发送单元301，用于发送特定频率的信号作为第一调制信号；

接收单元303，用于接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；

获取单元305，用于获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；

处理单元307，用于使用参考信号对第二调制信号进行校正；

解调单元309，用于对校正后的信号进行解调。

通过本发明上述实施例，发送特定频率的信号作为第一调制信号；接收第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号；使用参考信号对第二调制信号进行校正；对替换后的信号进行解调。采用上述实施例，可以基于解调后的第二调制信号产生与第二调制信号频率相同的参考信号，通过参考信号修正第二调制信号，达到了对接收信号进行校正的效果，解决了现有技术中触摸装置对受噪声干扰的信号校正不准确的问题。

需要说明的是，上述的第一调制信号和第二调制信号可以是波形信号，具有确定的幅度、相位和频率。上述的阈值可以是预设的值，可以是一个值，也可以是多个值。上述特定频率的参考信号的频率，可以与第二调制信号的频率相同，也可以与第二调制信号的频率不同。

上述获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，根据幅度和相位产生特定频率的参考信号具体可以通过如下方式实现:

在一个可选的方案中，解调电路在解调第二调制信号，获取解调后的第二调制信号的幅度和相位，并根据获取到的幅度和相位，产生与获取的幅值和相位数值相等的特定频率的参考信号。

在另一个可选的方案中，解调电路在解调第二调制信号，获取解调后的第二调制信号的幅度和相位后，并根据获取到的幅度和相位，产生与获取的幅值和相位数值不等的特定频率的参考信号。

上述的校正，可以是对第二调制信号中的超过阈值的波形替换为参考信号的波形，还可以是对第二调制信号中的超过阈值的波形与参考信号的波形进行相似度匹配，以此获取与特定参考信号波形相似的第二调制信号的波形。

采用上述实施例，可以基于调制信号自身的时域和频域特性对信号进行校正，进而可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，尽量准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明上述实施例，处理单元具体用于：使用参考信号对第二调制信号进行替换。

在一个可选的方案中，基于第二调制信号确定需校正的值，利用与该需校正的值对应的参考信号中的值进行校正。

在基于第二调制信号确定的需校正的值之前，可以先基于第二调制信号获取待判断的值(该待判断的值为待判断是否为需校正的值)，该待判断的值可以为第二调制信号中的原始值，也可以是对第二调制信号进行处理后的值。也即，该待校正的值，可以为原始值，还可以为对第二调制信号的值进行处理后得到的值，或者对第二调制信号中相邻数值的差值，或者将当前值与第二调制信号的前值(该当前值前面的值)进行数据运算(如求平均、作差等)得到的值。

在获取待判断的值之后，判断该待判断的值的绝对值与阈值的大小，在该待判断的值的绝对值大于或等于阈值时，确定该待判断的值为需校正的值，利用参考信号中与该需校正的值对应的值进行校正。

需要说明的是上述第一阈值可以预先设置，也可以基于第二调制信号确定。

例如，将第二调制信号中各点的幅值加权后，获得的数值确定为阈值；又如，将第二调制信号中幅值最大的点和幅值最小的点的幅值的平均值确定为阈值；又如，在将第二调制信号中点的幅值从前至后、从大至小进行依次排序后，将第二调制信号前m个离散点的幅值的平均值确定为阈值。

采用上述实施例，使用参考信号对第二调制信号进行替换，进而实现第二调制信号的校正，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明的实施例，获取单元包括：获取模块，用于对第二调制信号使用特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；计算模块，用于根据I分量和Q分量计算解调后的第二调制信号的幅度和相位。

采用上述实施例，可以针对实际接收信号，提取其幅度、相位特征参数，根据提取结果重构出作为预期结果的参考信号，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，尽量准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

根据本发明的实施例，特定频率的信号为正弦波或余弦波；特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

采用上述实施例，由于特定频率的信号和特定频率的参考信号为正弦波或余弦波，一定程度上简化了运算程序，提高了运行速度。

根据本发明的实施例，还包括：判断单元，用于判断第二调制信号是否出现波形失真；校正单元，用于在存在波形失真的情况下，使用参考信号对第二调制信号中失真的波形进行修正。

采用上述实施例，在第二调制信号出现波形失真的情况下，对失真的波形进行修正，可以有效将因噪声干扰而失真的调制信号进行恢复和重构，准确的恢复信号的原始信息，从而提高在较强噪声干扰环境下触摸装置的抗干扰性能。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

发送特定频率的信号作为第一调制信号；

接收所述第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；

获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位，根据所述幅度和相位产生所述特定频率的参考信号；

使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正；

对校正后的信号进行解调。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正包括：

使用所述参考信号对所述第二调制信号进行替换。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位包括：

对所述第二调制信号使用所述特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；

根据所述I分量和所述Q分量计算解调后的所述第二调制信号的幅度和相位。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述特定频率的信号为正弦波或余弦波；所述特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述第二调制信号是否出现波形失真；

在存在所述波形失真的情况下，使用所述参考信号对所述第二调制信号中失真的波形进行修正。

6.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

发送单元，用于发送特定频率的信号作为第一调制信号；

接收单元，用于接收所述第一调制信号经过触摸装置上耦合电容后得到的第二调制信号；

获取单元，用于获取解调后的所述第二调制信号的幅度和相位，根据所述幅度和相位产生所述特定频率的参考信号；

处理单元，用于使用所述参考信号对所述第二调制信号进行校正；

解调单元，用于对替换后的信号进行解调。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

使用所述参考信号对所述第二调制信号进行替换。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

获取模块，用于对所述第二调制信号使用所述特定频率的信号进行IQ解调，得到对应的I分量和Q分量；

计算模块，用于根据所述I分量和所述Q分量计算解调后的所述第二调制信号的幅度和相位。

9.根据权利要求6或7或8所述的装置，其特征在于，所述特定频率的信号为正弦波或余弦波；所述特定频率的参考信号为正弦波或余弦波。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

判断单元，用于判断所述第二调制信号是否出现波形失真；

校正单元，用于在存在所述波形失真的情况下，使用所述参考信号对所述第二调制信号中失真的波形进行修正。