JP2019117999A - Noise removal filter device and noise removal method - Google Patents

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Abstract

To provide a noise removal filter device capable of efficiently removing noise from a signal in which a noise component overlaps a direct current component.SOLUTION: A noise removal filter device includes an IIR notch filter 626 to which sampling data of a signal is input, a difference calculating unit 621 that calculates a backward difference of the sampling data and outputs difference data, an IIR adaptive notch filter 622 that repeats updating of a filter coefficient so as to remove a noise component from the difference data, and a filter coefficient monitoring unit 623 that monitors the convergence state of the filter coefficient of the adaptive notch filter 622, and when the filter coefficient of the adaptive notch filter 622 is in a converged state, the filter coefficient is copied as the filter coefficient of the notch filter 626. Therefore, efficient noise removal is possible.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、信号に重畳するノイズを除去するノイズ除去フィルタ装置とノイズ除去方法に関し、高精度のノイズ除去を短時間で実施できるようにしたものである。   The present invention relates to a noise removal filter device and a noise removal method for removing noise superimposed on a signal, so that high-precision noise removal can be performed in a short time.

IIR(Infinite Impurse Response)型のノッチフィルタは、音声・音響信号や生体信号等からノイズを除去するために、様々な信号処理分野で使われている。
例えば下記特許文献1には、受信波中の妨害波を除去するために無線受信機で利用されるノッチフィルタが記載されている。
Infinite Impurity Response (IIR) notch filters are used in various signal processing fields in order to remove noise from voice / sound signals and biological signals.
For example, Patent Document 1 listed below describes a notch filter used in a wireless receiver to remove an interference wave in a received wave.

特開2002−246926号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-246926

薬液などの液体を容器に入れて計量装置で計量する場合、液体が揺れていると、揺れの周波数に対応するノイズが重量値に加算されるため、揺れが収まるまで待たなければ高精度の計量ができないという問題がある。
本発明は、このように、大きな直流成分(即ち、被計量物の重量値)に対してノイズ成分が重なる信号からノイズ成分を効率的、且つ、高精度に除去できるノイズ除去フィルタ装置とノイズ除去方法とを提供することを目的としている。
When a liquid such as a chemical solution is put in a container and it is measured by a measuring device, if the liquid is shaking, noise corresponding to the frequency of the shaking is added to the weight value, so high-precision weighing must be done until the shaking is stopped. There is a problem that you can not
Thus, according to the present invention, a noise removing filter device and noise removing apparatus capable of removing noise components efficiently and accurately from signals in which noise components overlap with large direct current components (that is, weight values of objects to be weighed) The purpose is to provide a method.

本発明は、直流成分にノイズが重畳した信号からノイズを除去するノイズ除去フィルタ装置であって、信号のサンプリングデータが入力するIIR型ノッチフィルタと、信号のサンプリングデータが順次入力し、前後するサンプリングデータの差分を算出してサンプリング差分データを生成する差分算出部と、このサンプリング差分データからノイズ成分を除去するようにフィルタ係数の更新を繰り返すIIR型適応ノッチフィルタと、適応ノッチフィルタのフィルタ係数の収束状態を監視するフィルタ係数監視部と、を備え、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態にあるとき、そのフィルタ係数がノッチフィルタのフィルタ係数としてコピーされ、信号のサンプリングデータが入力したノッチフィルタから、ノイズが除去されたサンプリングデータが出力されることを特徴とする。
このノイズ除去フィルタ装置では、信号のノイズ除去が可能なフィルタ係数をIIR型適応ノッチフィルタからIIR型ノッチフィルタにコピーしているため、効率的なノイズ除去が可能である。
The present invention is a noise removal filter device that removes noise from a signal in which noise is superimposed on a direct current component, and an IIR notch filter to which sampling data of the signal is input and sampling data to which sampling data of the signal is sequentially input A difference calculation unit that calculates difference of data to generate sampling difference data, IIR adaptive notch filter that repeats updating of filter coefficients so as to remove noise components from the sampling difference data, and filter coefficients of the adaptive notch filter A filter coefficient monitoring unit for monitoring a convergence state, and when the filter coefficient of the adaptive notch filter is in a convergence state, the filter coefficient is copied as the filter coefficient of the notch filter, and the sampling data of the signal is input from the notch filter , Noise has been removed Wherein the pulling data is output.
In this noise removal filter device, since filter coefficients capable of removing noise from a signal are copied from the IIR adaptive notch filter to the IIR notch filter, efficient noise removal is possible.

また、本発明のノイズ除去フィルタ装置では、ノッチフィルタの出力に対してノッチフィルタのステップ応答を補正するステップ応答補正部を更に設けることが望ましい。
ノッチフィルタのステップ応答を補正することで、高精度のノイズ除去が可能になる。
Further, in the noise removal filter device of the present invention, it is desirable to further provide a step response correction unit that corrects the step response of the notch filter with respect to the output of the notch filter.
By correcting the step response of the notch filter, highly accurate noise removal is possible.

また、本発明のノイズ除去フィルタ装置では、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態に無いとき、信号のサンプリングデータがノッチフィルタを経ずに出力される。
これは、ノッチフィルタのフィルタ係数の更新が完了しなければ、信号に対するノイズ除去効果が得られないためである。
Further, in the noise removal filter device of the present invention, when the filter coefficient of the adaptive notch filter is not in the convergence state, the sampling data of the signal is output without passing through the notch filter.
This is because the noise removal effect on the signal can not be obtained unless the update of the filter coefficient of the notch filter is completed.

また、本発明は、直流成分にノイズが重畳した信号からノイズを除去するノイズ除去方法であって、信号の時間的に前後するサンプリングデータの差分を算出してサンプリング差分データを生成する差分算出ステップと、このサンプリング差分データをIIR型適応ノッチフィルタに供給し、適応ノッチフィルタにサンプリング差分データからノイズ成分を除去するようにフィルタ係数の更新を行わせるフィルタ係数算出ステップと、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態にあるとき、信号のサンプリングデータを供給するIIR型ノッチフィルタのフィルタ係数として、適応ノッチフィルタのフィルタ係数をコピーするフィルタ係数設定ステップと、を備える。
この方法により、直流成分にノイズが重畳した信号から効率的にノイズを除去することができる。
Further, the present invention is a noise removing method for removing noise from a signal in which noise is superimposed on a direct current component, wherein the difference calculating step generates a sampling difference data by calculating a difference between sampling data preceding and following in time of the signal. And a filter coefficient calculation step of supplying the sampling difference data to the IIR adaptive notch filter and updating the filter coefficient so as to remove noise components from the sampling difference data to the adaptive notch filter; filter coefficients of the adaptive notch filter A filter coefficient setting step of copying filter coefficients of the adaptive notch filter as filter coefficients of the IIR notch filter for supplying sampling data of the signal when L is in a convergence state.
By this method, noise can be efficiently removed from the signal in which the noise is superimposed on the DC component.

本発明のノイズ除去フィルタ装置及びノイズ除去方法により、直流成分にノイズが重畳した信号から、効率的、且つ、高精度にノイズを除去することができる。   According to the noise removal filter device and the noise removal method of the present invention, noise can be efficiently and accurately removed from a signal in which noise is superimposed on a direct current component.

本発明の実施形態に係るノイズ除去フィルタ装置を示す図The figure which shows the noise removal filter apparatus which concerns on embodiment of this invention. IIR適応ノッチフィルタのブロック図Block diagram of IIR adaptive notch filter IIRノッチフィルタのブロック図Block diagram of IIR notch filter ステップ応答補正を説明する数式Formula that explains step response correction (a)図1の装置不使用、(b)図1のノッチフィルタ処理、(c)図1のノッチフィルタ処理及びステップ応答補正処理、を受けた信号の特性を示す図(A) Not using the device of FIG. 1, (b) Notch filter processing of FIG. 1, (c) Notch filter processing and step response correction processing of FIG. 本発明のノイズ除去方法を示すフロー図Flow chart showing the noise removal method of the present invention

(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るノイズ除去フィルタ装置の構成をブロック図で示している。
この装置は、直流成分にノイズが重畳した入力信号のサンプリングデータが入力し、このサンプリングデータの後退差分を算出して差分信号を出力する差分算出部621と、差分信号からノイズを除去するようにフィルタ係数の更新を繰り返すIIR型適応ノッチフィルタ622と、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数の収束状態を監視するフィルタ係数監視部623と、入力信号のサンプリングデータのノイズを除去するIIR型ノッチフィルタ626と、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数が収束状態にあるとき、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数をノッチフィルタ626のフィルタ係数としてコピーする係数更新部624と、ノッチフィルタ626の出力のステップ応答を補正するステップ応答補正部627と、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数が収束状態に無いとき、入力のサンプリングデータをノッチフィルタ626を通さずに出力する選択部625と、を備えている。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a noise removal filter device according to an embodiment of the present invention.
This apparatus receives sampling data of an input signal in which noise is superimposed on a direct current component, calculates a backward difference of the sampling data, and outputs a difference signal, and removes noise from the difference signal. An IIR adaptive notch filter 622 that repeats updating of filter coefficients, a filter coefficient monitoring unit 623 that monitors the convergence state of the filter coefficients of the adaptive notch filter 622, an IIR notch filter 626 that removes noise in sampling data of the input signal The step of correcting the step response of the output of the notch filter 626, the coefficient updating unit 624 copying the filter coefficient of the adaptive notch filter 622 as the filter coefficient of the notch filter 626 when the filter coefficient of the adaptive notch filter 622 is in the convergence state; A response correction unit 627, When the filter coefficients of the response notch filter 622 is not in the convergence state, and a selector 625 for outputting sampling data input without passing through the notch filter 626, a.

なお、差分算出部621、適応ノッチフィルタ622、フィルタ係数監視部623、ノッチフィルタ626、係数更新部624、ステップ応答補正部627及び選択部625は、マイクロコンピュータやDSP(Digital Signal Processer)等の演算処理装置がプログラムで指定された処理を実行することにより実現される。   The difference calculation unit 621, the adaptive notch filter 622, the filter coefficient monitoring unit 623, the notch filter 626, the coefficient updating unit 624, the step response correction unit 627, and the selection unit 625 perform operations such as microcomputer and DSP (Digital Signal Processer). The processing device is realized by executing the processing specified by the program.

この装置において、差分算出部621は、入力するサンプリングデータの時間的に前後するデータx(n)、x(n−1)を用いて次式(数2)により差分信号y(n)を算出し、出力する。
y(n)=x(n)−x(n−1) (数2)
y(n)は、入力信号から直流成分を除いたノイズ成分の信号に相当する。
In this apparatus, the difference calculating unit 621 calculates the difference signal y (n) according to the following equation (Equation 2) using the data x (n) and x (n-1) that precede and follow in time the sampling data to be input. And output.
y (n) = x (n) -x (n-1) (Equation 2)
y (n) corresponds to a signal of a noise component obtained by removing a direct current component from the input signal.

適応ノッチフィルタ622は、図2に示す構成を有している。この適応ノッチフィルタ622は、差分信号y(n)からノイズ成分を除去するため、次式(数3)によりノッチ係数a(n)の更新を繰り返す。
a(n+1)=a(n)−μ(n)u(n−1)e(n) (数3)
μ(n)=μ0Σλk2(n−k)
(Σは、k=0からnまで加算)
(数3)において、λは忘却係数、μ0はステップサイズ、μ(n)は可変ステップサイズである。
The adaptive notch filter 622 has the configuration shown in FIG. The adaptive notch filter 622 repeats updating of the notch coefficient a (n) according to the following equation (Equation 3) in order to remove noise components from the differential signal y (n).
a (n + 1) = a (n)-. mu. (n) u (n-1) e (n) (Equation 3)
μ (n) = μ 0 Σλ k e 2 (n−k)
(Σ is added from k = 0 to n)
In equation (3), λ is the forgetting factor, μ 0 is the step size, and μ (n) is the variable step size.

係数監視部623は、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数a(n)を監視し、
a(n)−a(n−1)≦0.02 (数4)
のとき、フィルタ係数が収束状態にあると判定し、(数4)の収束条件を満たさないとき、フィルタ係数が収束状態にないと判定する。係数監視部623は、その判定結果を選択部625及び係数更新部624に伝える。
ノッチフィルタ626は、図3に示す構成を有している。この構成は、適応ノッチフィルタ622(図2)と同様である。
適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数が収束状態にあるとき、選択部625は、入力するサンプリングデータx(n)をノッチフィルタ626に供給し、係数更新部624は、ノッチフィルタ626のフィルタ係数として適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数をコピーする。
この処理を受けたノッチフィルタ626は、入力信号からノイズ成分を除いた信号を出力する。
The coefficient monitoring unit 623 monitors the filter coefficient a (n) of the adaptive notch filter 622,
a (n) -a (n-1) ≦ 0.02 (Equation 4)
When it is determined that the filter coefficient is in the convergence state, and when the convergence condition of (Equation 4) is not satisfied, it is determined that the filter coefficient is not in the convergence state. The coefficient monitoring unit 623 transmits the determination result to the selecting unit 625 and the coefficient updating unit 624.
The notch filter 626 has the configuration shown in FIG. This configuration is similar to the adaptive notch filter 622 (FIG. 2).
When the filter coefficient of the adaptive notch filter 622 is in the convergence state, the selection unit 625 supplies the input sampling data x (n) to the notch filter 626, and the coefficient update unit 624 applies the adaptive notch as the filter coefficient of the notch filter 626. Copy the filter coefficients of the filter 622.
The notch filter 626 subjected to this processing outputs a signal obtained by removing the noise component from the input signal.

なお、選択部625は、適応ノッチフィルタ622のフィルタ係数が収束状態にないときには、入力信号を、ノッチフィルタ626を通さずに出力する。これは、ノッチフィルタ626のフィルタ係数の更新が完了しなければ、入力信号に対するノイズ除去効果が得られないためである。   When the filter coefficient of the adaptive notch filter 622 is not in the convergence state, the selection unit 625 outputs the input signal without passing through the notch filter 626. This is because the noise removal effect on the input signal can not be obtained if the updating of the filter coefficients of the notch filter 626 is not completed.

ステップ応答補正部627は、ノッチフィルタ626のステップ応答による出力信号の乱れを補正する。
ステップ信号が入力するノッチフィルタ626では、帯域幅決定パラメータrの値に応じて、リンギングや立ち上がりの遅れなどのステップ応答が発生する。ステップ応答補正部627は、ノッチフィルタ626の出力信号に含まれる「ステップ応答を悪化させる成分」を打ち消す信号を発生して、出力信号の乱れを補正する。
The step response correction unit 627 corrects the disturbance of the output signal due to the step response of the notch filter 626.
In the notch filter 626 to which the step signal is input, a step response such as ringing or rising delay occurs in accordance with the value of the bandwidth determination parameter r. The step response correction unit 627 generates a signal that cancels “a component that deteriorates the step response” included in the output signal of the notch filter 626, and corrects the disturbance of the output signal.

具体的には、次のとおりである。
図4に示すように、ノッチフィルタの伝達関数は(数5)で表せる。ここで、X(z)は入力、Y(z)は出力である。
(数6)に示す振幅Aのステップ信号がノッチフィルタに入力すると、ノッチフィルタの出力は(数7)のようになる。
(数7)を逆Z変換すると、ノッチフィルタの出力y(n)は(数8)のようになる。
(数8)において第2項がステップ応答を悪化させる項である。
ステップ応答補正部627は、ノッチフィルタ入力の瞬時値x(n)を用いて、ノッチフィルタの出力y(n)から(数8)の第2項をキャンセルさせる項((数9)の第2項)を作成し、「ステップ応答を悪化させる成分」を打ち消した(数9)のw(n)をステップ応答補正部627から出力する。
Specifically, it is as follows.
As shown in FIG. 4, the transfer function of the notch filter can be expressed by (Equation 5). Here, X (z) is an input and Y (z) is an output.
When the step signal of the amplitude A shown in (Equation 6) is input to the notch filter, the output of the notch filter becomes as shown in (Equation 7).
When inverse Z conversion of (Equation 7) is performed, the output y (n) of the notch filter becomes as in (Equation 8).
The second term in (Equation 8) is a term that degrades the step response.
The step response correction unit 627 uses the instantaneous value x (n) of the notch filter input to cancel the second term of the output of the notch filter y (n) to the second term of The step response correction unit 627 outputs w (n) of (Equation 9) in which the term a) is created and “component deteriorating the step response” is canceled.

図5は、容器に液体を入れたものを被計量物として計量装置で計量したときの計量信号の時間変動を示している。図5(a)は、ノイズ除去フィルタ装置60を使用しないときの計量信号の特性を示し、図5(b)は、ノイズ除去フィルタ装置60のノッチフィルタ626で処理された段階の計量信号の特性を示し、図5(c)は、ノイズ除去フィルタ装置60のノッチフィルタ626及びステップ応答補正部627での処理を受けた計量信号の特性を示している。
図5から、ノッチフィルタ626のノイズ除去により、液揺れの影響が短時間で除去できることが分かり、ノッチフィルタ626のノイズ除去とステップ応答補正部627のステップ応答補正とを併せて行うことにより、液揺れの影響がさらに短時間で収束することが分かる。
FIG. 5 shows the time variation of the weighing signal when the container filled with the liquid is weighed by the weighing device as the weighing object. FIG. 5 (a) shows the characteristics of the weighing signal when the noise eliminating filter device 60 is not used, and FIG. 5 (b) shows the characteristics of the weighing signal at the stage processed by the notch filter 626 of the noise eliminating filter device 60. FIG. 5C shows the characteristics of the weighing signal processed by the notch filter 626 and the step response correction unit 627 of the noise removal filter device 60.
It can be seen from FIG. 5 that the noise removal of the notch filter 626 can remove the influence of the liquid fluctuation in a short time, and the noise removal of the notch filter 626 and the step response correction of the step response correction unit 627 are performed together. It can be seen that the influence of the shaking converges in a shorter time.

図6は、このノイズ除去フィルタ装置60によるノイズ除去手順をフロー図で示している。
入力信号の時間的に前後するサンプリングデータの差分を算出し(ステップ1)、得られたサンプリング差分データを適応ノッチフィルタ(ANF)に与えて、ノイズ除去が可能なフィルタ係数を求める(ステップ2)。
FIG. 6 is a flowchart showing the noise removal procedure by the noise removal filter device 60.
Calculate the difference between the sampling data that temporally precedes and follows the input signal (step 1), apply the obtained sampling difference data to the adaptive notch filter (ANF), and find the filter coefficient that can remove noise (step 2) .

適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束条件を満たす場合は(ステップ3でYes)、そのフィルタ係数を、入力信号のサンプリングデータが入力するノッチフィルタ(NF)のフィルタ係数として設定し、そのノッチフィルタで入力信号のサンプリングデータのノイズを除去する(ステップ4)。
また、ステップ3において、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束条件を満たさない場合は(ステップ3でNo)、入力信号のサンプリングデータをノッチフィルタを通さずに出力する。
入力信号のサンプリングデータのノイズをノッチフィルタで除去したときは、ノッチフィルタの出力に対してノッチフィルタのステップ応答を補正する処理を行った後、出力する(ステップ5)。
こうした処理により、直流成分にノイズが重畳した入力信号のノイズを効率的、且つ、高精度に除去することができる。
If the filter coefficient of the adaptive notch filter satisfies the convergence condition (Yes in step 3), the filter coefficient is set as the filter coefficient of the notch filter (NF) to which the sampling data of the input signal is input, and input using the notch filter The noise of the sampling data of the signal is removed (step 4).
In step 3, when the filter coefficient of the adaptive notch filter does not satisfy the convergence condition (No in step 3), sampling data of the input signal is output without passing through the notch filter.
When the noise of the sampling data of the input signal is removed by the notch filter, a process of correcting the step response of the notch filter is performed on the output of the notch filter and then output (step 5).
By such processing, noise of the input signal in which noise is superimposed on the direct current component can be efficiently and accurately removed.

ここでは、液体を被計量物とするときの計量信号からノイズ除去を行う場合について説明したが、本発明は、サンプリングデータの差分算出によりノイズ成分が抽出できる信号であれば適用が可能である。   Here, the case where noise removal is performed from the weighing signal when the liquid is the object to be weighed has been described, but the present invention can be applied to any signal as long as noise components can be extracted by calculating the difference of sampling data.

本発明のノイズ除去フィルタ装置には、次のような態様も含まれる。
ノイズ除去フィルタ装置が、適応ノッチフィルタのフィルタ係数の収束状態を監視するフィルタ係数監視部を備え、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態にあるとき、適応ノッチフィルタのフィルタ係数がコピーされたノッチフィルタに入力信号のサンプリングデータが供給され、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態に無いとき、サンプリングデータがノッチフィルタを経ずに出力されること。
The following modes are also included in the noise removal filter device of the present invention.
The noise removal filter device includes a filter coefficient monitoring unit monitoring a convergence state of a filter coefficient of the adaptive notch filter, and when the filter coefficient of the adaptive notch filter is in the convergence state, a notch filter in which the filter coefficient of the adaptive notch filter is copied Sampling data of the input signal is supplied, and the sampling data is output without passing through the notch filter when the filter coefficient of the adaptive notch filter is not in the convergence state.

本発明のノイズ除去方法には、次のような態様も含まれる。
ノッチフィルタの出力のステップ応答を補正するステップ応答補正ステップを更に備えること。
フィルタ係数算出ステップにおいて、適応ノッチフィルタのフィルタ係数の収束状態を監視し、フィルタ係数が収束状態にあるとき、フィルタ係数設定ステップに進み、適応ノッチフィルタのフィルタ係数が収束状態に無いとき、入力信号のサンプリングデータを、ノッチフィルタを経ずに出力すること。
The following modes are also included in the noise removal method of the present invention.
The method further comprises the step response correction step of correcting the step response of the output of the notch filter.
In the filter coefficient calculation step, the convergence state of the filter coefficient of the adaptive notch filter is monitored, and when the filter coefficient is in the convergence state, the process proceeds to the filter coefficient setting step, and when the filter coefficient of the adaptive notch filter is not in the convergence state, the input signal Output sampling data of without passing through the notch filter.

本発明のノイズ除去フィルタ装置及びノイズ除去方法は、信号のノイズを効率的に除去することが可能であり、音声・音響信号や生体信号、計測信号等の信号処理を扱う広い分野において利用することができる。   The noise removal filter device and the noise removal method of the present invention can efficiently remove noise of a signal, and can be used in a wide field dealing with signal processing such as voice and sound signals, biological signals, and measurement signals. Can.

60 ノイズ除去フィルタ装置
621 差分算出部
622 適応ノッチフィルタ
623 フィルタ係数監視部
624 係数更新部
625 選択部
626 ノッチフィルタ
627 ステップ応答補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 Noise removal filter apparatus 621 Difference calculation part 622 Adaptive notch filter 623 Filter coefficient monitoring part 624 Coefficient update part 625 Selection part 626 Notch filter 627 Step response correction part

Claims (4)

直流成分にノイズが重畳した信号から前記ノイズを除去するノイズ除去フィルタ装置であって、
前記信号のサンプリングデータが入力するIIR型ノッチフィルタと、
前記信号のサンプリングデータが順次入力し、前後する前記サンプリングデータの差分を算出してサンプリング差分データを生成する差分算出部と、
前記サンプリング差分データからノイズ成分を除去するようにフィルタ係数の更新を繰り返すIIR型適応ノッチフィルタと、
前記適応ノッチフィルタの前記フィルタ係数の収束状態を監視するフィルタ係数監視部と、
を備え、
前記適応ノッチフィルタの前記フィルタ係数が収束状態にあるとき、該フィルタ係数が前記ノッチフィルタのフィルタ係数としてコピーされ、
前記信号のサンプリングデータが入力した前記ノッチフィルタから、前記ノイズが除去されたサンプリングデータが出力されることを特徴とするノイズ除去フィルタ装置。
A noise removal filter device for removing noise from a signal in which noise is superimposed on a direct current component, comprising:
An IIR notch filter to which sampling data of the signal is input;
A difference calculation unit that receives sampling data of the signal sequentially and calculates a difference between the sampling data that precedes and follows to generate sampling difference data;
An IIR adaptive notch filter that repeats updating of filter coefficients so as to remove noise components from the sampling difference data;
A filter coefficient monitoring unit monitoring a convergence state of the filter coefficient of the adaptive notch filter;
Equipped with
When the filter coefficients of the adaptive notch filter are in a convergence state, the filter coefficients are copied as filter coefficients of the notch filter,
A noise removal filter device characterized in that sampling data from which the noise has been removed is output from the notch filter to which sampling data of the signal is input.
請求項1に記載のノイズ除去フィルタ装置であって、
前記ノッチフィルタの出力に対して該ノッチフィルタのステップ応答を補正するステップ応答補正部を更に備えるノイズ除去フィルタ装置。
The noise removal filter device according to claim 1, wherein
A noise removal filter device further comprising a step response correction unit that corrects the step response of the notch filter with respect to the output of the notch filter.
請求項1または2に記載のノイズ除去フィルタ装置であって、
前記適応ノッチフィルタの前記フィルタ係数が収束状態に無いとき、前記信号のサンプリングデータが前記ノッチフィルタを経ずに出力されるノイズ除去フィルタ装置。
The noise removal filter device according to claim 1 or 2, wherein
The noise removal filter device in which sampling data of the signal is output without passing through the notch filter when the filter coefficient of the adaptive notch filter is not in a convergence state.
直流成分にノイズが重畳した信号から前記ノイズを除去するノイズ除去方法であって、
前記信号の時間的に前後するサンプリングデータの差分を算出してサンプリング差分データを生成する差分算出ステップと、
前記サンプリング差分データをIIR型適応ノッチフィルタに供給し、該適応ノッチフィルタに前記サンプリング差分データからノイズ成分を除去するようにフィルタ係数の更新を行わせるフィルタ係数算出ステップと、
前記適応ノッチフィルタの前記フィルタ係数が収束状態にあるとき、前記信号のサンプリングデータを供給するIIR型ノッチフィルタのフィルタ係数として、前記適応ノッチフィルタの前記フィルタ係数をコピーするフィルタ係数設定ステップと、
を備えるノイズ除去方法。
A noise removing method for removing noise from a signal in which noise is superimposed on a DC component, comprising:
A difference calculating step of calculating sampling difference of sampling data that temporally precedes and follows the signal to generate sampling difference data;
A filter coefficient calculation step of supplying the sampling differential data to an IIR adaptive notch filter and updating the filter coefficient so as to remove noise components from the sampling differential data by the adaptive notch filter;
A filter coefficient setting step of copying the filter coefficient of the adaptive notch filter as the filter coefficient of an IIR notch filter that supplies sampling data of the signal when the filter coefficient of the adaptive notch filter is in a convergence state;
A noise removal method comprising:
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