CN113157132A - 一种降低tp芯片噪声的滤波器及其滤波方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滤波器领域，特别涉及一种降低TP芯片噪声的滤波器及其滤波方法，滤波器包括：TP芯片，用于采集外部通道内的电压数据；混频滤波单元，用于对TP芯片采集后的数据进行混频滤波；累和滤波单元，用于对混频滤波单元经过混频滤波后的数据进行累和滤波；手指触摸判断单元，判断外部通道内的数据抖动是否由手指触摸产生，将是由手指触摸产生的数据进行上报；数据缓存区，用于存储基准值和累和值；更新缓存数据单元，用于更新累和值和基准值。本发明的优点在于，可以确保数字采集到的数据是平滑的，提升TP芯片的信噪比，解决误报点、划线不准，严重的，可能会无法操作电子终端产品，甚至出现“死机”的情况，提升了用户体验。

Description

一种降低TP芯片噪声的滤波器及其滤波方法
技术领域
本发明涉及滤波器领域，特别涉及一种降低TP芯片噪声的滤波器及其滤波方法。
背景技术
当下世界正处于信息化高速发展的进程，以互联网的发明作为标志，全球化的浪潮以然来临。在全球化的今天，电子技术也正经变革与快速发展，如今已可以实现信息高速化传输。通过电子终端产品，实现文字、图片、视频等多媒体信息实时传输。
由于信息化发展迅速，电子终端受到电磁干扰的频率也越来越高，而系统内部本身就存在射频RF、电源power等干扰源。因此，对系统抗干扰性的要求也越来越高。
TP芯片集成电路是实现人机交互的重要手段之一，若TP芯片受到了噪声的干扰，则可能会出现误报点、划线不准的现象，影响用户体验，严重的，可能会无法操作电子终端产品，甚至出现“死机”情况。
为降低噪声，一般的集成电路会加一些数字滤波器。由于算法的差异，有些数字滤波器需要较多的缓存数据，因此虽然有抑制噪声的作用，但是集成电路整体的工作时间较长，增加了很多额外的功耗。如图1所示，目前数字部分一般通过混频和累和两个滤波器来抑制噪声。对于混频滤波器，就是在电荷放大器充电和放电过程中各做一次电压采集，将这两次电压的差值对应的数据，作为一次采集的数据。对于累和滤波器，是将多次采集数据做和，再取平均值。
对于混频滤波，从频域角度来分析，它是一个高通滤波器，可以将低频的直流噪声滤除。由于打开混频滤波时，电荷放大器在充电和放电时均会采集电压，因此的采样时间是普通采样的两倍。若当前的工作环境下多为低频噪声，那么在打开混频滤波后，对噪声即有十分有效的抑制作用，同时也产生了2倍采集时间多出的额外功耗。而当，当前的工作环境下多为高频噪声时，即使打开了混频滤波，对噪声不仅没有有效的抑制，还会产生更多的功耗。
对于累和滤波，本质上它是对手指触摸值做累加的，但是也会对噪声累加，虽然根据采样次数会对采集次数做平均，但依然无法很抑制噪声。
发明内容
为了解决TP芯片的噪声问题，本发明提供了一种降低TP芯片噪声的滤波器及其滤波方法，具体方案如下：
一种降低TP芯片噪声的滤波器，包括：
TP芯片，用于采集外部通道内的电压数据；
混频滤波单元，用于对TP芯片采集后的数据进行混频滤波；
累和滤波单元，用于对混频滤波单元经过混频滤波后的数据进行累和滤波；
手指触摸判断单元，用于对累和滤波单元经过累和滤波后的数据进行判断，判断外部通道内的数据抖动是否由手指触摸产生，将是由手指触摸产生的数据进行上报；将不是由手指触摸产生的数据交送给更新缓存数据单元；
数据缓存区，用于存储基准值和累和值；
更新缓存数据单元，用于对不是由手指触摸产生的数据进行滤波操作，用于更新累和值和基准值。
具体地说，外部通道在没有人机交互事件发生时，外部通道内的电压稳定不变，该电压作为基准值。
具体地说，外部通道内的电压在有人机交互事件发生时会发生变化，将变化前的电压与变化后的电压的差值的绝对值作为人机交互事件所导致的压差。
一种降低TP芯片噪声的滤波器的滤波方法，包括以下步骤：
S1、在TP芯片进行采集之前进行一次空扫，空扫得到的数据作为基准值，将其存储在数据缓存区；
S2、预设触摸判断阈值和步进值；
S3、TP芯片在空扫后，采集到的数据经过混频滤波器进行混频滤波再经过累和滤波器进行累和滤波得到累和值；
S4、将累和值送至手指触摸判断单元，手指触摸判断单元将累和值与基准值差值的绝对值与触摸判断阈值进行比较；若外部通道的累和值与基准值差值的绝对值大于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由手指触摸产生，将累和值存储至数据缓存区并上报，此时基准值不做更新；若外部通道内的累和值与基准值差值的绝对值小于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由噪声产生，对数据进行滤波操作，将滤波后的数据作为新的累和值和基准值存储至数据缓存区。
具体地说，步骤S2所述触摸判断阈值是根据TP芯片采集的外部通道的压差来预估下一次采集的压差，再根据压差值的大小比例来设置触摸判断阈值，同时预设数据更新的步进值。
具体地说，步骤S4所述的滤波操作为：若基准值大于外部通道的累和值，将基准值与步进值的差更新为新的累和值和基准值；若基准值小于外部通道的累和值，将基准值与步进值的和更新为新的累和值和基准值。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过设置触摸阈值、步进值对外部通道内的数据进行判断，过滤掉不是由手指触摸产生的数据抖动，确保了采集到的数据是平滑的，提升TP芯片的信噪比，解决出现误报点、划线不准，划线不准，严重的，可能会无法操作电子终端产品，甚至出现“死机”的情况，提升了影响用户体验。
(2)本发明通过设置触摸阈值、步进值对外部通道内的数据进行判断，过滤掉不是由手指触摸产生的数据抖动，相较于现有技术的滤波器，提升了过滤高频波的能力，有效地抑制了噪声。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术滤波流程图；
图2为本发明滤波器结构图；
图3为本发明的滤波流程图。
图中标注的符号含义如下：
1、数据缓存区；2、TP芯片；3、混频滤波单元；4、累和滤波单元；5、手指触摸判断单元；6、更新缓存数据单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，一种降低TP芯片噪声的滤波器包括基准缓存区1，TP芯片2，混频滤波单元3，累和滤波单元4，手指触摸判断单元5，更新缓存数据单元6。以下对准缓存区1、TP芯片2、混频滤波单元3、累和滤波单元4、手指触摸判断单元5、更新缓存数据单元6进行详细描述。
基准缓存区1，用于存储基准值；
TP芯片2，用于采集外部通道内的电压数据；
混频滤波单元3，用于对TP芯片2采集后的数据进行混频滤波；
累和滤波单元4，用于对混频滤波单元3经过混频滤波后的数据进行累和滤波；
手指触摸判断单元5，用于对累和滤波单元4经过累和滤波后的数据进行判断，判断外部通道内的数据抖动是否由手指触摸产生，将是由手指触摸产生的数据送至上报事件单元进行上报；将不是由手指触摸产生的数据交送给更新缓存数据单元6；
更新缓存数据单元6，用于对不是由手指触摸产生的数据进行滤波操作，用于更新累和值和基准值。
如图3所示，一种降低TP芯片噪声的滤波器的滤波方法包括以下步骤：
S1、在TP芯片2进行采集之前进行一次空扫，空扫得到的数据作为基准值，将其存储在数据缓存区1；
S2、预设触摸阈值和步进值；所述触摸判断阈值是根据TP芯片2采集的外部通道的压差来预估下一次采集的压差，再根据压差值的大小比例来设置触摸判断阈值；同时预设数据更新的步进值，步进值越小滤波操作后的数据相较于滤波操作前的数据抖动越小，且步进值不能设置为零；
S3、TP芯片2在空扫后，采集到的数据经过混频滤波器进行混频滤波再经过累和滤波器进行累和滤波得到累和值；
S4、将累和值送至手指触摸判断单元5，手指触摸判断单元5将累和值与基准值差值的绝对值与触摸判断阈值进行比较；若外部通道的累和值与基准值差值的绝对值大于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由手指触摸产生，将累和值存储至数据缓存区1并上报，此时基准值不做更新；若外部通道累和值与基准值差值的绝对值小于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由噪声产生，对数据进行滤波操作，将滤波后的数据作为新的累和值和基准值存储至数据缓存区1。
步骤S4所述的滤波操作为：若基准值大于外部通道的累和值，将基准值与步进值的差更新为新的累和值和基准值；若基准值小于外部通道的累和值，将基准值与步进值的和更新为新的累和值和基准值。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种降低TP芯片噪声的滤波器，其特征在于，包括：
TP芯片(2)，用于采集外部通道内的电压数据；
混频滤波单元(3)，用于对TP芯片(2)采集后的数据进行混频滤波；
累和滤波单元(4)，用于对混频滤波单元(3)经过混频滤波后的数据进行累和滤波；
手指触摸判断单元(5)，用于对累和滤波单元(4)经过累和滤波后的数据进行判断，判断外部通道内的数据抖动是否由手指触摸产生，将是由手指触摸产生的数据进行上报；将不是由手指触摸产生的数据交送给更新缓存数据单元(6)；
数据缓存区(1)，用于存储基准值和累和值；
更新缓存数据单元(6)，用于对不是由手指触摸产生的数据进行滤波操作，用于更新累和值和基准值。
2.根据权利要求1所述的一种降低TP芯片噪声的滤波器，其特征在于，外部通道在没有人机交互事件发生时，外部通道内的电压稳定不变，该电压作为基准值。
3.根据权利要求1或2所述的一种降低TP芯片噪声的滤波器，其特征在于，外部通道内的电压在有人机交互事件发生时会发生变化，将变化前的电压与变化后的电压的差值的绝对值作为人机交互事件所导致的压差。
4.一种降低TP芯片噪声的滤波器的滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在TP芯片(2)进行采集之前进行一次空扫，空扫得到的数据作为基准值，将其存储在数据缓存区(1)；
S2、预设触摸判断阈值和步进值；
S3、TP芯片(2)在空扫后，采集到的数据经过混频滤波器进行混频滤波再经过累和滤波器进行累和滤波得到累和值；
S4、将累和值送至手指触摸判断单元(5)，手指触摸判断单元(5)将累和值与触摸判断阈值进行比较；若外部通道的累和值与基准值差值的绝对值大于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由手指触摸产生，将累和值存储至数据缓存区(1)并上报，此时基准值不做更新；若外部通道内的累和值与基准值差值的绝对值小于预设的触摸判断阈值，则认定外部通道内的数据抖动由噪声产生，对数据进行滤波操作，将滤波后的数据作为新的累和值和基准值存储至数据缓存区(1)。
5.根据权利要求4所述的一种降低TP芯片噪声的滤波器的滤波方法，其特征在于，步骤S2所述触摸判断阈值是根据TP芯片(2)采集的外部通道的压差来预估下一次采集的压差，再根据压差值的大小比例来设置触摸判断阈值，同时预设数据更新的步进值。
6.根据权利要求4所述的一种降低TP芯片噪声的滤波器的滤波方法，其特征在于，步骤S4所述的滤波操作为：若基准值大于外部通道的累和值，将基准值与步进值的差更新为新的累和值和基准值；若基准值小于外部通道的累和值，将基准值与步进值的和更新为新的累和值和基准值。
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