CN111769825B - 一种信号过滤方法及信号过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号过滤方法及信号过滤装置。该方法包括接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测；获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号；进行所述同步信号的第一次过滤，得到初始信号；根据所述同步信号和所述初始信号确定变化信号；若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；根据所述过滤请求信号生成过滤指令；根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号为滤除干扰信号后的所述监测结果信号。本发明的方法传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。

Description

一种信号过滤方法及信号过滤装置

技术领域

本发明属于信号处理领域，尤其涉及一种信号过滤方法及信号过滤装置。

背景技术

模数混合设计系统中包括模拟设备和数字设备，被广泛应用于各个领域。在模数混合设计系统运行时，需要对系统的运行状况进行控制和检测。一般地，是通过对系统中的模拟量，例如电压、电流和温度等进行实时监测的方式实现对模数混合设计系统进行控制和检测。现有技术使用模拟比较器对模拟量进行实时监测，并将监测结果以数字信号的形式发送至模数混合涉及系统的控制器。但是，从模拟比较器输入至控制器的信号往往会出现信号毛刺，也会携带很多干扰信号。因此模拟比较器将监测结果输入至控制器时需要比较复杂的信号过滤处理过程。

传统方案在进行监测结果的信号过滤处理时，是通过模数混合涉及系统的控制器系统时钟检查获取模数信号，再利用信号过滤器进行信号过滤。因为在信号过滤器进行信号过滤前需要一直等待控制器系统时钟检查完模数信号，这就增加了信号过滤器的功耗。特别是在模数混合系统中具有多个信号过滤器时，就更加会增加系统的功耗。

因此，传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。

发明内容

本发明提供一种信号过滤方法及信号过滤装置，用以解决传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。

一方面，本发明提供一种信号过滤方法，应用于信号过滤装置，包括：

接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测；

获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号；

进行所述同步信号的第一次过滤，得到初始信号；

根据所述同步信号和所述初始信号确定变化信号；

若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；

根据所述过滤请求信号生成过滤指令；

根据所述过滤指令并进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号为滤除干扰信号后的所述监测结果信号。

本发明提供的信号过滤方法，应用于信号过滤装置，所述方法包括接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测。获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号。在对所述同步信号进行第一次过滤后得到初始信号，再根据所述同步信号和所述初始信号确定变化信号，若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号，再根据所述过滤请求信号生成过滤指令。再根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号即为滤除干扰信号后的所述监测结果信号。本发明提供的信号过滤方法可以通过判断信号是否发生变化进行确定是否需要对信号进行过滤处理，无需等待控制器系统时钟实时检查模数信号后再交由信号功率装置，可以节省信号过滤装置的功耗，解决传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。

其中一项实施例中，所述根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，包括：

获取所述监测结果信号的同状态保持时间；

若所述同状态保持时间大于预设保持时间，则输出所述目标信号。

其中一项实施例中，所述同状态为低电平状态或高电平状态。

其中一项实施例中，所述根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号后，所述方法还包括：返回执行步骤所述接收模拟电路系统发送的监测结果信号，直至进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号。

其中一项实施例中，所述得到目标信号之后，所述方法还包括：

将所述目标信号发送至模数混合系统控制装置，所述模数混合系统控制装置用于根据所述目标信号控制和检测模数混合设计系统。

其中一项实施例中，所述目标变化信号为高电平信号。

本发明还提供一种信号过滤装置，包括信号同步模块、信号变化检测模块、第一信号过滤子模块、第二信号过滤子模块和信号过滤控制模块，其中：

所述信号同步模块用于接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测；还用于获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号；

所述第一信号过滤子模块用于进行所述监测结果信号的第一次过滤，得到初始信号；

所述信号变化检测模块与所述信号同步模块和所述第一信号过滤子模块信号连接，所述信号变化检测模块用于根据所述同步信号和所述初始信号生成变化信号；

所述第二信号过滤子模块与所述信号变化检测模块信号连接，所述第二信号过滤子模块用于若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号为滤除干扰信号后的所述监测结果信号；

所述信号过滤控制模块与所述第二信号过滤子模块信号连接，所述信号过滤控制模块用于接收所述过滤请求信号，根据所述过滤请求信号生成过滤指令，并将所述过滤指令发送至所述第二信号过滤子模块。

其中一项实施例中，还包括：

计时模块，所述计时器用于获取所述监测结果信号的同状态保持时间。

其中一项实施例中，还包括：

信号发送模块，所述信号发送模块用于将所述目标信号发送至模数混合系统控制装置，所述模数混合系统控制装置用于根据所述目标信号控制和检测模数混合设计系统。

本发明还提供一种模数系统信号处理系统，包括如上实施例所述的信号过滤装置，还包括：

模拟电路装置，与所述信号过滤装置信号连接，所述模拟电路装置用于获取模拟量并进行模拟量的监测；

模数混合系统控制装置，与所述信号过滤装置信号连接。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明的一个实施例提供的信号过滤方法的流程示意图。

图2为本发明的一个实施例提供的信号过滤装置的示意图。

图3为本发明的一个实施例提供的信号过滤控制模块的示意图。

图4为本发明的一个实施例提供的信号过滤时序图。

图5为本发明的另一个实施例提供的信号过滤时序图。

图6为本发明的另一个实施例提供的模数系统信号处理系统的示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

模数混合设计系统中包括模拟设备和数字设备，被广泛应用于各个领域。在模数混合设计系统运行时，需要对系统的运行状况进行控制和检测。一般地，是通过对系统中的模拟量，例如电压、电流和温度等进行实时监测的方式实现对模数混合设计系统进行控制和检测。现有技术使用模拟比较器对模拟量进行实时监测，并将监测结果以数字信号的形式发送至模数混合涉及系统的控制器。但是，从模拟比较器输入至控制器的信号往往会出现信号毛刺，也会携带很多干扰信号。因此模拟比较器将监测结果输入至控制器时需要比较复杂的信号过滤处理过程。传统方案在进行监测结果的信号过滤处理时，是通过模数混合涉及系统的控制器系统时钟检查获取模数信号，再利用信号过滤器进行信号过滤。因为在信号过滤器进行信号过滤前需要一直等待控制器系统时钟检查完模数信号，这就增加了信号过滤器的功耗。特别是在模数混合系统中具有多个信号过滤器时，就更加会增加系统的功耗。因此，传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。基于此，本发明提供一种信号过滤方法及信号过滤装置。

请参见图1，本发明提供一种信号过滤方法，应用于信号过滤装置，包括：

S100，接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，该模拟电路系统用于进行模拟量的监测。

S200，获取系统的时钟周期，并根据该时钟周期同步该监测结果信号，得到同步信号。

S300，进行该同步信号的第一次过滤，得到初始信号。

S400，根据该同步信号和该初始信号确定变化信号。

S500，若该变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；

S600，根据该过滤请求信号生成过滤指令；

S700，根据该过滤指令进行该监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，该目标信号为滤除干扰信号后的该监测结果信号。

需要说明的是，该监测结果信号为异步信号。为了满足模数混合设计系统的时序要求，需要经过信号同步模块，或者说信号同步器将该监测结果信号与系统时钟进行同步后才能进行信号的过滤处理，该过滤处理过程由第一信号过滤子模块执行。信号变化检测模块通过数字比较器检测该监测结果信号有没有发生变化，如果该初始信号和该同步信号不相等，则可以确定该监测结果信号发生了变化。如果该监测结果信号发生了变化，则由该信号变化检测模块生成变化信号，该变化信号用于说明该监测结果信号发生了变化。请参见图2，图2为该信号过滤控制模块的示意图，如图中所示，该变化指的是，所有信号的上电初始状态都是低电平，若信号由低电平状态变为高电平，则由该第二信号过滤子模块生成过滤请求信号，该过滤请求信号用于请求进行该监测结果信号的过滤。该第二信号过滤子模块将该过滤请求信号发送至信号过滤控制模块，由该信号过滤控制模块生成过滤指令，并将该过滤指令发送至该第二信号过滤子模块，以使该第二信号过滤子模块根据该过滤指令进行该监测结果信号的过滤。

本发明提供的信号过滤方法，应用于信号过滤装置，该方法包括接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，该模拟电路系统用于进行模拟量的监测。获取系统的时钟周期，并根据该时钟周期同步该监测结果信号，得到同步信号。在对该同步信号进行第一次过滤后得到初始信号，再根据该同步信号和该初始信号确定变化信号，若该变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号，再根据该过滤请求信号生成过滤指令。再根据该过滤指令进行该监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，该目标信号即为滤除干扰信号后的该监测结果信号。本发明提供的信号过滤方法可以通过判断信号是否发生变化进行确定是否需要对信号进行过滤处理，无需等待控制器系统时钟实时检查模数信号后再交由信号功率装置，可以节省信号过滤装置的功耗，解决传统方案在进行模数混合设计系统控制和检测时存在功耗消耗大的问题。

在本发明的一个实施例中，S700包括：

S710，获取该监测结果信号的同状态保持时间。

S720，若该同状态保持时间大于预设保持时间，则输出该目标信号。

在一个实施例中，该同状态为低电平状态或高电平状态。即若该监测结果信号保持大于预设保持时间的低电平状态，或保持大于预设保持时间的高电平状态，则输出该目标信号。请一并参见图3，图3为该信号过滤控制模块的示意图，通俗地说，该信号过滤控制模块的功能就是门控时钟，当系统时钟检测到该过滤请求信号为高电平时，门控打开，将系统时钟输出给门控信号过滤时钟，即生成该过滤指令。当系统时钟检测到该过滤请求信号为低电平时，门控关闭，此时不生成该过滤指令，该第二信号过滤子模块也不会进行信号过滤。请一并参见图4和图5，图4和图5为信号过滤时序图，图4和图5中系统时钟周期为T，在一个实施例中，信号的过滤时间为9个系统时钟周期，即9T，输入的信号同一状态保持时间大于等于9T才被认为是有效的信号输出。如果该同一状态保持时间小于 9T，则该监测结果信号被滤除，不会输出该目标信号，此时信号过滤装置中的计时器重新开始记录该监测结果信号的同状态保持时间。

在本发明的一个实施例中，步骤S700之后还包括返回执行步骤S100至S700。

在本发明的一个实施例中，步骤S700之后，该方法还包括：

S730，将该目标信号发送至模数混合系统控制装置，该模数混合系统控制装置用于根据该目标信号控制和检测模数混合设计系统。

本发明还提供一种信号过滤装置10，包括信号同步模块110，信号变化检测模块120、第一信号过滤子模块130、第二信号过滤子模块140和信号过滤控制模块150。

该信号同步模块110用于接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，该模拟电路系统用于进行模拟量的监测；还用于获取系统的时钟周期，并根据该时钟周期同步该监测结果信号，得到同步信号；

该第一信号过滤子模块120用于进行该监测结果信号的第一次过滤，得到初始信号；

该信号变化检测模块130与该信号同步模块和该第一信号过滤子模块信号连接，该信号变化检测模块用于根据该同步信号和该初始信号生成变化信号；

该第二信号过滤子模块140与该信号变化检测模块信号连接，该第二信号过滤子模块用于若该变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；根据该过滤指令进行该监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，该目标信号为滤除干扰信号后的该监测结果信号；

该信号过滤控制模块150与该第二信号过滤子模块信号连接，该信号过滤控制模块用于接收该过滤请求信号，根据该过滤请求信号生成过滤指令，并将该过滤指令发送至该第二信号过滤子模块。

在本发明的一个实施例中，该信号过滤装置10还包括计时模块160，该计时模块160 用于获取该监测结果信号的同状态保持时间。

在本发明的一个实施例中，该信号过滤装置10还包括信号发送模块170，该信号发送模块170用于将该目标信号发送至模数混合系统控制装置20，该模数混合系统控制装置20 用于根据该目标信号控制和检测模数混合设计系统。

请参见图6，本发明还提供一种模数系统信号处理系统20，包括如上该的信号过滤装置10，还包括模拟电路装置11和模数混合系统控制装置12。该模拟电路装置11与该信号过滤装置10信号连接，该模拟电路装置11用于获取模拟量并进行模拟量的监测，并生成该监测结果信号后将该监测结果信号发送至该信号过滤装置10。该模数混合系统控制装置12与该信号过滤装置10信号连接，该模数混合系统控制装置12用于根据该目标信号控制和检测模数混合设计系统。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种信号过滤方法，应用于信号过滤装置，其特征在于，包括：

S100，接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测；

S200，获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号；

S300，进行所述同步信号的第一次过滤，得到初始信号；

S400，根据所述同步信号和所述初始信号确定变化信号；

S500，若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；

S600，根据所述过滤请求信号生成过滤指令；

S700，根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号为滤除干扰信号后的所述监测结果信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，包括：

获取所述监测结果信号的同状态保持时间；

若所述同状态保持时间大于预设保持时间，则输出所述目标信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同状态为低电平状态或高电平状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号后，所述方法还包括：返回S100-S700，直至进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到目标信号之后，所述方法还包括：

将所述目标信号发送至模数混合系统控制装置，所述模数混合系统控制装置用于根据所述目标信号控制和检测模数混合设计系统。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标变化信号为高电平信号。

7.一种信号过滤装置，其特征在于，包括信号同步模块、信号变化检测模块、第一信号过滤子模块、第二信号过滤子模块和信号过滤控制模块，其中：

所述信号同步模块用于接收模拟电路系统发送的监测结果信号，其中，所述模拟电路系统用于进行模拟量的监测；还用于获取系统的时钟周期，并根据所述时钟周期同步所述监测结果信号，得到同步信号；

所述第一信号过滤子模块用于进行所述监测结果信号的第一次过滤，得到初始信号；

所述信号变化检测模块与所述信号同步模块和所述第一信号过滤子模块信号连接，所述信号变化检测模块用于根据所述同步信号和所述初始信号生成变化信号；

所述第二信号过滤子模块与所述信号变化检测模块信号连接，所述第二信号过滤子模块用于若所述变化信号为目标变化信号，则生成过滤请求信号；

所述信号过滤控制模块与所述第二信号过滤子模块信号连接，所述信号过滤控制模块用于接收所述过滤请求信号，根据所述过滤请求信号生成过滤指令，并将所述过滤指令发送至所述第二信号过滤子模块；

根据所述过滤指令进行所述监测结果信号的第二次过滤，得到目标信号，所述目标信号为滤除干扰信号后的所述监测结果信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

计时模块，所述计时模块用于获取所述监测结果信号的同状态保持时间。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

信号发送模块，所述信号发送模块用于将所述目标信号发送至模数混合系统控制装置，所述模数混合系统控制装置用于根据所述目标信号控制和检测模数混合设计系统。

10.一种模数系统信号处理系统，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的信号过滤装置，还包括：

模拟电路装置，与所述信号过滤装置信号连接，所述模拟电路装置用于获取模拟量并进行模拟量的监测；

模数混合系统控制装置，与所述信号过滤装置信号连接。