CN115809625A - 一种实现滤波处理的方法、装置、计算机存储介质及终端 - Google Patents
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Abstract
本文公开一种实现滤波处理的方法、装置、计算机存储介质及终端，本发明实施例将滤除正弦干扰信号的周期拆分为时长相等的上半周期和下半周期后，根据上半周期各采样点的第二采样时间，确定下半周期采样点的第二采样时间，使处于相同排序位置的采样点的第一采样时间和第二采样时间的相位差值为周期的一半；对下半周期，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定该第二采样时间对应的第二采样值；根据上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，实现了正弦干扰信号的滤除。
Description
技术领域
本文涉及但不限于信号处理技术，尤指一种实现滤波处理的方法、装置、计算机存储介质及终端。
背景技术
软件滤波主要使用模数转换模块(ADC)对单周期内的输入信号进行多次均匀采样，对采样结果进行求平均后，采用均值滤波方法滤除正弦干扰信号。
假设均匀采样的时间间隔为T，正弦干扰信号的周期为P，为了实现滤波， T与P应满足以下条件：1、根据奈奎斯特采样定理P应大于2T；2、一个周期内采样次数N＝P/T的值越接近整数越好；3、连续N次均匀采样的总时长，应该刚好包含一个完整的周期P。上述滤波处理：N的值不是整数时，会有部分干扰信号无法滤除；以集散控制系统(DCS)卡件为例，DCS卡件使用的 ADC只能采用固定的采样间隔T为0.78125毫秒(ms)，而50赫兹(Hz) 工频干扰(正弦干扰信号)的周期P为20ms；通过计算可以得出一个周期内进行的采样次数N＝P/T＝25.6，所以一般设置一个周期内的采样次数N＝26(26 个连续采样间隔总时间为20.3125ms)；在使用固定的采样间隔时，前半周期与后半周期相同排序位置的采样点(对前半周期的采样点按照预设策略排序，对后半周期的采样点采用相同策略排序，相同排序位置至按照预设策略排序后，排序信息相同的采样点，例如前半周期采样点排序为1～13、后半周期也按照1～13的编号进行排序，前半周期的1号排序和后半周期的1号排序为相同排序位置)，采样时间的相位差值并不等于π，所以进行均值滤波后，部分干扰量无法滤除。
综上，上述均值滤波方法无法有效滤除大部分频率的干扰；如何提升正弦干扰信号的滤除质量，成为一个有待解决的问题。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种实现滤波处理的方法、装置、计算机存储介质及终端，能够提升正弦干扰信号的滤除质量。
本发明实施例提供了一种实现滤波处理的方法，包括：
拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实现滤波处理的方法。
再一方面，本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实现滤波处理的方法。
还一方面，本发明实施例还提供一种实现滤波处理的装置，包括：拆分单元、确定时间单元、确定采样值单元和滤波处理单元；其中，
拆分单元设置为：拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
确定时间单元设置为：根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
确定采样值单元设置为：上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
滤波处理单元设置为：根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
本申请技术方案包括：拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。本发明实施例将滤除正弦干扰信号的周期拆分为时长相等的上半周期和下半周期后，根据上半周期各采样点的第二采样时间，确定下半周期采样点的第二采样时间，使处于相同排序位置的采样点的第一采样时间和第二采样时间的相位差值为周期的一半；对下半周期，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定该第二采样时间对应的第二采样值；根据上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，实现了正弦干扰信号的滤除。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例实现滤波处理的方法的流程图；
图2为本发明实施例实现滤波处理的装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
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为本发明实施例实现滤波处理的方法的流程图，如图1所示，包括：
步骤101、拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
步骤102、根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
步骤103、上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
在一种示例性实例中，本发明实施例上半周期采用均值滤波方式采样获得第一采样值；在一种示例性实例中，本发明实施例中的第一采样时间可以根据均值滤波相关原理确定；
步骤104、根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
本发明实施例将滤除正弦干扰信号的周期拆分为时长相等的上半周期和下半周期后，根据上半周期各采样点的第二采样时间，确定下半周期采样点的第二采样时间，使处于相同排序位置的采样点的第一采样时间和第二采样时间的相位差值为周期的一半；对下半周期，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定该第二采样时间对应的第二采样值；根据上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，实现了正弦干扰信号的滤除。
在一种示例性实例中，本发明实施例中的预设差值等于周期的二分之一。
在一种示例性实例中，本发明实施例根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值，包括：
对与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值进行曲线拟合处理，获得第二采样值。
在一种示例性实例中，本发明实施例根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；，包括：
对与第二采样时间最近的排序在前的N+1个采样时间的采样值进行N次插值滤波，获得第二采样值；
其中，N大于或等于2。
需要说明的，N等于2时，N次插值滤波可以包括：抛物线插值滤波在内的二次插值滤波，也可以包括其他种类的二次插值滤波。
在一种示例性实例中，本发明实施例滤除正弦干扰信号，包括：
将上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值进行均值计算处理，以滤除正弦干扰信号。
以下通过示例对本发明实施例进行简要说明；假设一个滤除正弦干扰信号的周期内各采样点的采样时间记为t1、t2.....、t25、t26，这26个采样点中，前13个采样点处于上半周期(也可称为前半周期)，为了滤除正弦干扰信号，本发明实施例后13个采样点(处于下半周期)的第二采样时间应为前13个采样点分别加P/2；其中，P为周期时长。设进行插值后的各采样点的采样时间分别为s1、s2、s3、......、s25和s26；其中，上半周期的第一采样时间分别为：s1＝t1、s2＝t2、.....、s13＝t13；下半周期的第二采样时间分别为：s14＝t1+P/2、 s15＝t3+P/2、......、s26＝t13+P/2。
本发明实施例假设周期内的采样点的采样值分别为u1、u2、u3、......、u25、u26；其中，上半周期的第一采样时间对应的第一采样值通过均值滤波方式获得，分别为：u1＝v1、u2＝v2、.....、u13＝v13；从下半周期的采样点(采样时间为s14)开始，分别根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定，若设定采用与第二采样时间最近的排序在前的三个采样时间的采样值确定，以第二采样时间为s14为例，本发明实施例根据第一采样时间为t11、t12和t13的采样点的第一采样值，确定第二采样时间为s14的采样点的第二采样值；同理，第二采样时间为s15的采样点的第二采样值，本发明实施例根据采样时间为t12、t13和t14的采样点的采样值确定；以此类推，完成所有第二采样值的确定；根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定第二采样时间的采样值的方法包括但不限于：N次曲线插值算法；N次插值算法采用的排序在前的采样时间的个数可以是三个以上，一般个数越大精度越高，但运算量也会大大增加。
本发明实施例根据正弦干扰信号的特性：正弦信号上任意一采样点的采样值，与π相位后的采样点的采样值相加等于零。确定第二采样值后，本发明实施例将所有第一采样值和第二采样值进行均值计算处理，实现了正弦干扰信号的滤除。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实现滤波处理的方法。
本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
计算机程序被处理器执行时实现如上述实现滤波处理的方法。
图2为本发明实施例实现滤波处理的装置的结构框图，如图2所示，包括：拆分单元、确定时间单元、确定采样值单元和滤波处理单元；其中，
拆分单元设置为：拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
确定时间单元设置为：根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
确定采样值单元设置为：上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
滤波处理单元设置为：根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
本发明实施例将滤除正弦干扰信号的周期拆分为时长相等的上半周期和下半周期后，根据上半周期各采样点的第二采样时间，确定下半周期采样点的第二采样时间，使处于相同排序位置的采样点的第一采样时间和第二采样时间的相位差值为周期的一半；对下半周期，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定该第二采样时间对应的第二采样值；根据上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，实现了正弦干扰信号的滤除。
在一种示例性实例中，本发明实施例中的预设差值等于周期的二分之一。
在一种示例性实例中，本发明实施例确定采样值单元是设置为根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值，包括：
对与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值进行曲线拟合处理，获得第二采样值。
在一种示例性实例中，本发明实施例确定采样值单元是设置为根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值，包括：
对与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值进行曲线拟合处理，获得第二采样值。
在一种示例性实例中，本发明实施例滤波处理单元是设置为：
将上半周期的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值进行均值计算处理，以滤除正弦干扰信号。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种实现滤波处理的方法，包括：
拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设差值等于所述周期的二分之一。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值，包括：
对所述与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值进行曲线拟合处理，获得所述第二采样值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；，包括：
对所述与第二采样时间最近的排序在前的N+1个采样时间的采样值进行N次插值滤波，获得所述第二采样值；
其中，所述N大于或等于2。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述滤除正弦干扰信号，包括：
将所述上半周期的第一采样值和确定的所述下半周期的所述第二采样值进行均值计算处理，以滤除所述正弦干扰信号。
6.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的实现滤波处理的方法。
7.一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的实现滤波处理的方法。
8.一种实现滤波处理的装置，包括：拆分单元、确定时间单元、确定采样值单元和滤波处理单元；其中，
拆分单元设置为：拆分滤除正弦干扰信号的周期为时长相等的上半周期和下半周期；
确定时间单元设置为：根据上半周期的第一采样时间确定下半周期的第二采样时间，以使处于相同排序位置的采样点的采样时间的差值为预设差值；
确定采样值单元设置为：上半周期按照第一采样时间采样获得第一采样值后，根据与第二采样时间最近的排序在前的两个以上采样时间的采样值确定各第二采样时间对应的第二采样值；
滤波处理单元设置为：根据上半周期采样获得的第一采样值和确定的下半周期的第二采样值，滤除正弦干扰信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预设差值等于所述周期的二分之一。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述信号处理单元是设置为滤除正弦干扰信号，包括：
将所述上半周期的第一采样值和确定的所述下半周期的所述第二采样值进行均值计算处理，以滤除所述正弦干扰信号。
Priority Applications (1)
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| CN202111075354.9A CN115809625A (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 一种实现滤波处理的方法、装置、计算机存储介质及终端 |
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| CN (1) | CN115809625A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116602643A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-18 | 成都晨电智能科技有限公司 | 抗工频干扰信号采样方法、电路及双电极心率传感器 |
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2021
- 2021-09-14 CN CN202111075354.9A patent/CN115809625A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116602643B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-17 | 成都晨电智能科技有限公司 | 抗工频干扰信号采样方法、电路及双电极心率传感器 |
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