TWI506943B - 運用於時變信號的信號處理裝置 - Google Patents

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TWI506943B TW102144595A TW102144595A TWI506943B TW I506943 B TWI506943 B TW I506943B TW 102144595 A TW102144595 A TW 102144595A TW 102144595 A TW102144595 A TW 102144595A TW I506943 B TWI506943 B TW I506943B
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Description

運用於時變信號的信號處理裝置
本發明是有關於一種信號處理裝置，且特別是有關於一種伺服馬達系統(servo motor system)中運用於時變信號的信號處理裝置。
眾所周知，伺服馬達系統能夠精準的控制伺服馬達的轉速，並具備反應快速的加速、減速、反轉的能力。亦即，由於伺服馬達系統具備精確的位置控制和速度控制之能力，因此已經廣泛的運用於各種自動化工業以及精密加工領域。例如，機械手臂、或者機械工作平台等等。
請參照第1A圖，其所繪示為伺服馬達系統示意圖。伺服馬達系統包括：指令裝置110、微控制器(micro controller)120、伺服馬達130、光電編碼器(optical encoder)140。
指令裝置110係根據使用者的操作，而輸出指令脈波(command pulses)，用以進行伺服馬達130的轉速與轉向控制。再者，光電編碼器140係根據伺服馬達130的轉速與轉向產生回授脈波(feedback pulses)至微控制器120。微控制器120根據指令脈波以及回授脈波來產生驅動脈波至伺服馬達130。
其中，光電編碼器140可將伺服馬達130轉軸上的位移量轉換成為回授脈波，而根據光電編碼器140輸出的回授脈波，微控制器120可以得知伺服馬達130的轉速、轉向、以及位置。
以光學旋轉式編碼器(rotary optical encoder)為例，此種光電編碼器140中包括光發射器(light source)142、光偵測器(photo detector)146、與轉盤(Disk)148。轉盤148耦接至伺服馬達130的轉軸，可隨著伺服馬達130轉動。再者，光發射器142的光經過轉盤148上的光柵(grating)後被光偵測器146所接收。根據轉盤148上光柵的形狀，可使得光偵測器146產生二個光電信號(photoelectronic signal)A、B。而光電編碼器140內部的電路更可以根據二個光電信號A、B產生回授脈波至微控制器120。
請參照第1B圖，其所繪示為光電信號A、B之示意圖。一般來說，二個光電信號A、B的頻率越高，伺服馬達130的轉速越快；並且二個光電信號A、B之間會維持90度之相位差。舉例來說，B光電信號的相位超前A光電信號的相位90度時，伺服馬達以第一方向旋轉(例如順時針旋轉)；A光電信號的相位超前B光電信號的相位90度時，伺服馬達以第二方向旋轉(例如逆時針旋轉)。
如第1B圖所示，在時間區間I時，二個光電信號A、B的頻率越來越高，且B光電信號的相位超前A光電信號的相位90度，因此伺服馬達130以第一方向旋轉且轉速越來越快。在時間區間II時，二個光電信號A、B的頻率越來越低，且B光電信號的相位超前A光電信號的相位90度，因此伺服馬達130以第一方向旋轉且轉速越來越慢直到停止旋轉。
在時間區間III時，二個光電信號A、B的頻率越來越高，且A光電信號的相位超前B光電信號的相位90度，因此伺服馬達130以第二方向旋轉且轉速越來越快。在時間區間IV時，二個光電信號A、B的頻率越來越低，且A光電信號的相位超前B光電信號的相位90度，因此伺服馬達130以第二方向旋轉且轉速越來越慢直到停止旋轉。
由於伺服馬達130的加減速或者反向旋轉皆會造成二個光電信號A、B的頻率與相位的變化，因此二個光電信號A、 B皆屬於時變信號。再者，在光電轉換的過程中由於溫度或者環境的因素，二個光電信號A、B將會產生直流偏移(DC offset)、振幅(amplitude)衰減、且相位差不會維持在90度的問題，使得回授脈波無法表示出伺服馬達130正確的位置以及轉速。
本發明係有關於一種運用於時變信號的信號處理裝置，包括：一第一加法器，接收一第一輸入信號以及一第一積分信號，並產生一第一輸出信號，其中該第一輸出信號等於該第一輸入信號減去該第一積分信號；以及一第一權重積分器，接收該第一輸出信號並產生該第一積分信號；其中，該第一權重積分器更包括：一第一權重函數產生器，接收該第一輸出信號，並在該第一輸出信號通過一零交越點附近時產生一第一權重函數；一第一乘法器，將該第一權重函數乘以該第一輸出信號；以及一第一累加器，連接至該第一乘法器，用以累加該第一權重函數乘以該第一輸出信號的結果，並據以產生該第一積分信號。
本發明係有關於一種運用於時變信號的信號處理裝置，接收一第一輸入信號以及一第二輸入信號，並將該第一輸入信號直接作為一第一輸出信號，該信號處理裝置包括：一第一可調增益放大器，根據一第一積分信號來調整該第一可調增益放大器之增益，接收該第一輸入信號並產生增益調整後的該第一輸入信號；一第一加法器，將該第二輸入信號減去增益調整後的該第一輸入信號產生一第二輸出信號；以及一權重相關器，接收該第一輸出信號與該第二輸出信號並產生該第一積分信號；其中，該權重相關器包括：一權重函數產生器，接收該第一輸出信號及該第二輸出信號，並在該第一輸出信號與該第二輸出信號通過一零交越點附近時產生一權重函數；一第一乘法器，將該第一輸出信號乘以該第二輸出信號，產生一第一結果；一第二乘法器，將該權重函數乘以該第一結果，產生一第二結果；以及一第一累加 器，連接至該第二乘法器，用以累加該第二結果，並據以產生該第一積分信號。
本發明係有關於一種運用於時變信號的信號處理裝置，接收一第一輸入信號以及一第二輸入信號，該信號處理裝置包括：一第一可調增益放大器，根據一第一積分信號來調整該第一可調增益放大器之增益，接收該第一輸入信號並產生一第一輸出信號；一第一大小偵測器，接收該第一輸出信號，產生一第一大小信號；一第一加法器，將一參考數值減去該第一大小信號，產生一第一取樣信號；以及一第一權重積分器，接收該第一輸入信號、該第二輸入信號與該第一取樣信號，並產生該第一積分信號；其中，該第一權重積分器包括：一第一權重函數產生器，接收該第一輸入信號與該第二輸入信號，並在該第一輸入信號與該第二輸入信號通過一零交越點附近時產生一第一權重函數；一第一乘法器，將該第一取樣信號乘以該第一權重函數；以及一第一累加器，連接至該第一乘法器，用以累加該第一權重函數乘以該第一取樣信號的結果，並據以產生該第一積分信號。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
110‧‧‧指令裝置
120‧‧‧微控制器
130‧‧‧伺服馬達
140‧‧‧光電編碼器
142‧‧‧光發射器
146‧‧‧光偵測器
148‧‧‧轉盤
210‧‧‧直流偏移調整單元
220‧‧‧相位調整單元
230‧‧‧振幅調整單元
300‧‧‧直流偏移調整電路
310‧‧‧第一型權重積分器
312、482、561‧‧‧累加器
316、471~472、541‧‧‧乘法器
318、461、551‧‧‧權重函數產生器
320、420、531‧‧‧加法器
410、511‧‧‧可調增益放大器
450‧‧‧權重相關器
500‧‧‧振幅調整電路
521‧‧‧大小偵測器
580‧‧‧第二型權重積分器
第1A圖所繪示為伺服馬達系統示意圖。
第1B圖所繪示為光電信號A、B之示意圖。
第2圖所繪示為本發明運用於時變信號的信號處理裝置。
第3A圖至第3C圖所繪示為直流偏移調整電路及其相關信號示意圖。
第4A圖至第4C圖所繪示為相位調整電路及其相關信號示意圖。
第5A圖至第5B圖所繪示為振幅調整電路及其相關信號示 意圖。
請參照第2圖，其所繪示為本發明運用於時變信號的信號處理裝置。本發明的信號處理裝置可運用於光電編碼器中，用來接收光偵測器所輸出時變的光電信號Ain、Bin。信號處理裝置包括：直流偏移(DC offset)調整單元210、相位調整單元220、以及振幅調整單元230。其中，DC偏移調整單元210接收第一光電信號Ain與第二光電信號Bin，並消除第一光電信號Ain與第二光電信號Bin中的直流偏移後，輸出第一調整信號A1與第二調整信號B1。再者，相位調整單元220接收第一調整信號A1與第二調整信號B1，並控制第一調整信號A1與第二調整信號B1之間的相位差維持在固定的90度後，輸出第三調整信號A2與第四調整信號B2。再者，振幅調整單元230接收第三調整信號A2與第四調整信號B2，並控制第三調整信號A2與第四調整信號B2的振幅為一固定值後，輸出第一輸出信號Aout與第二輸出信號Bout。以下依序介紹所有調整單元的動作原理。
請參照第3A圖至第3C圖，其所繪示為直流偏移調整電路及其相關信號示意圖。其中，直流偏移調整單元210可由二個直流偏移調整電路300所組成，分別以第一光電信號Ain以及第二光電信號Bin為輸入信號Xin。
如第3A圖所示，直流偏移調整電路300包括一加法器320以及一第一型權重積分器(first type weighting integrator)310。加法器320將輸入信號Xin減去積分信號Xw後產生輸出信號Xo。再者，輸出信號Xo輸入第一型權重積分器310後產生該積分信號Xw。
第一型權重積分器310包括一乘法器316、一權重函數產生器(weighting function generator)318以及一累加器(accumulator)312。根據本發明的實施例，當輸出信號Xo經過零 交越點(zero crossing point)附近時，權重函數產生器318會輸出一權重函數。再者，乘法器316將輸出信號Xo與權重函數相乘後之結果輸入累加器312。而累加器312累積乘法器316的結果，並成為積分信號Xw。
再者，由直流偏移調整單元210係由二個直流偏移調整電路所組成，所以權重函數產生器318輸入的另一實施例可由另一個直流偏移調整電路的輸出信號來提供。
再者，權重函數產生器318輸入的另一實施例可同時由二個直流偏移調整電路的輸出信號來提供。
根據本發明的實施例，權重函數可為一脈衝序列函數(pulse train function)。而以下第3B圖與第3C圖係以脈衝序列函數作為權重函數來說明直流偏移調整單元210的動作原理。
如第3B圖所示，於輸出信號Xo的每個零交越點，權重函數產生器318會輸出一脈衝序列函數。再者，乘法器316將脈衝序列函數與輸出信號Xo的值相乘，即如第3B圖中虛線所示之面積。亦即，輸出信號Xo的負周期乘上脈波序列函數的結果為負值的n1、n2、n3…；輸出信號Xo的正周期乘上脈波序列函數的結果為正值的p1、p2、p3…。
在實際的運用上，該乘法器316可以由可程式計數器(programmable counter)來達成，即於直流偏移調整電路輸出信號Xo的每個零交越點開始計數到一預定的數目即停止累加器312的累加。
假設輸入信號Xin具有正值的直流偏移，所以輸出信號Xo也有正值的直流偏移dc。由於輸出信號Xo有正值的直流偏移dc，所以p1、p2、p3的面積會大於n1、n2、n3的面積。因此，累加器312累積乘法器316輸出的結果後，會產生正值的積分信號Xw。因此，如第3B圖所示，輸出信號Xo正值的直流偏移dc會越來越小。
如第3C圖所示，當輸出信號Xo的直流偏移dc被 消除(亦即，直流偏移dc降低至0)時，p1、p2、p3的面積會等於n1、n2、n3的面積。此時，加法器320將輸入信號Xin減去積分信號Xw後，會產生直流偏移dc被消除的輸出信號Xo。
同理，當輸入信號Xin具有負值的直流偏移，輸出信號Xo也有負值的直流偏移dc。此時，累加器312會產生負的積分信號Xw，並使得輸出信號Xo的直流偏移dc由負值逐漸升高至零。
換句話說，將第一光電信號Ain輸入直流偏移調整電路300後，其輸出信號Xo即為直流偏移dc被消除的第一調整信號A1；同理，將第二光電信號Bin輸入直流偏移調整電路300，其輸出信號Xo即為直流偏移dc被消除的第二調整信號B1。
再者，根據本發明的另一實施例，權重函數也可為一自然指數衰減函數(exponential decay function)。再者，熟知該技術之人士當知道減法運算也是加法運算之一種。亦即，加法器也可以進行減法運算。
請參照第4A圖，其所繪示為相位調整單元示意圖。相位調整單元220包括一可調增益放大器410、一加法器420、以及一權重相關器(weighting correlator)450。其中，第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin相位相差約為90度。再者，第一輸入信號Pin相同於第一輸出信號Po，且第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo相位相差為90度。其中，前述直流偏移調整單元210輸出的第一調整信號A1以及第二調整信號B1可作為相位調整單元220的第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin。或者，第二調整信號B1以及第一調整信號A1可作為相位調整單元220的第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin。而相位調整單元220的第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo即可為視為第三調整信號A2以及第四調整信號B2。
再者，權重相關器450輸出一積分信號Iw用以調整可調增益放大器410的增益值(gain)。可調增益放大器410接收第 一輸入信號Pin後，產生增益調整後的第一輸入信號Pin；並且，加法器420將第二輸入信號Qin減去增益調整後的第一輸入信號Pin後成為第二輸出信號Qo。
權重相關器450中包括一權重函數產生器461、兩個乘法器471、472、以及一累加器482。
根據本發明的實施例，當第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo經過零交越點附近時，權重函數產生器461會輸出一權重函數。再者，第一乘法器471可產生第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo相乘後之第一結果；第二乘法器472可產生第一結果與該權重函數相乘後之第二結果，累加器482累積第二乘法器472輸出的第二結果，並成為積分信號Iw。
舉例來說，假設第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin之間的相位差不是90度，則第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin可表示為Asin(ω t)以及Bcos(ω t+θ)。亦即，第一輸入信號Pin與第二輸入信號Qin之間相差(90+θ)度。再者，第二輸入信號Qin可表示為：Qin=Bcos(ω t+θ)=Bcos θ cos(ω t)-Bsin θ sin(ω t)。很明顯地，將第二輸入信號Qin中的分量[Bsin θ sin(ω t)]消除之後的第二輸出信號Qo與第一輸出信號Po之間的相位差即為90度。
因此，權重相關器450即根據第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo之間的相位關係，獲得積分信號Iw用以控制可調增益放大器410的增益值(gain)。再者，第一加法器420將第二輸入信號Qin減去增益調整後的第一輸入信號Pin成為第二輸出信號Qo，並且第二輸出信號Qo與第一輸出信號Po之間的相位差即為90度。
以下第4B圖之實施例係以脈衝序列函數作為權重函數來說明相位調整單元220的動作原理。如第4B圖所示，於第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo的每個零交越點附近，權重函數產生器461會輸出一脈衝序列函數。再者，第二乘法器472 將脈衝序列函數與第一結果相乘後的第二結果即如第4B圖中陰影部份所示之面積。
再者，累加器482累積第二乘法器472輸出的第二結果，並成為積分信號Iw用以控制可調增益放大器410的增益值(gain)。因此，可逐漸調整第二輸出信號Qo的相位，達成第二輸出信號Qo與第一輸出信號Po之間的相位差為90度。
同理，在實際的運用上，上述第二乘法器472可由可程式計器來達成，即於第一輸出信號Po與第二輸出信號Qo的每個零交越點開始計數到一預定的數目即停止累加器482的累加。亦即，控制該第一結果輸入至該累加器的個數。再者，將二乘法器471及472前後對調不影響本發明之精神。
再者，根據本發明的另一實施例，權重函數也可如第4C圖所示之一自然指數衰減函數。同樣也可以達到本發明之目的。
請參照第5A圖，其所繪示為振幅調整電路示意圖。其中，振幅調整單元230可由二個振幅調整電路500所組成。振幅調整電路500包括可調增益放大器511、大小偵測器(magnitude detector)521、加法器531以及一第二型權重積分器(second type weighting integrator)580。再者，振幅調整電路500的輸出信號Mo可將第一輸入信號Min的振幅調整到一固定值。
換句話說，當前述相位偏移調整單元220輸出的第三調整信號A2以及第四調整信號B2作為振幅調整電路500的第一輸入信號Min與第二輸入信號Nin時，第三調整信號A2的振幅會被調整到該固定值。或者，當第四調整信號B2以及第三調整信號A2可作為振幅調整電路500的第一輸入信號Min與第二輸入信號Nin時，第四調整信號B2的振幅會被調整到該固定值。
再者，第二型權重積分器580輸出積分信號Ix以用以調整可調增益放大器511的增益值(gain)。因此，可調增益放大器511接收第一輸入信號Min後，產生一輸出信號Mo。
再者，輸出信號Mo經由大小偵測器521，輸出大小信號m1，加法器531將一參考值ref1減去該大小信號m1後產生取樣信號m2輸入第二型權重積分器580。
第二型權重積分器580中包括一權重函數產生器551、一個乘法器541以及一累加器561。
根據本發明的實施例，當第一輸入信號Min與第二輸入信號Nin經過零交越點附近時，權重函數產生器551會輸出一權重函數W。再者，乘法器541可產生該取樣信號m2與該權重函數W相乘後之結果；而累加器561累加該乘法器541之輸出結果，使得該累加器561輸出積分信號Ix。
根據本發明的實施例，大小偵測器521可以利用平方器或者絕對值器來實現。其中，平方器係對輸出信號Mo進行平方計算，絕對值器係對輸出信號Mo取絕對值。
以下第5B圖之實施例係以脈衝序列函數作為權重函數來說明振幅調整單元230的動作原理。如第5B圖所示，於第一輸入信號Min與第二輸入信號Nin的每個零交越點，權重函數產生器551會輸出一脈衝序列函數W。再者，一乘法器541將該脈衝序列函數W乘上取樣信號m2的值，即為該大小信號m1跟參考值ref1的距離。
再者，累加器561累積乘法器541輸出的結果，並成為一積分信號Ix用以控制一可調增益放大器511的增益值(gain)。因此，可逐漸調整輸出信號Mo的振幅，並維持在該固定值。
再者，根據本發明的另一實施例，權重函數也可由一自然指數衰減函數來取代，也可以達到本發明之目的。
換句話說，振幅調整單元230輸出的第一輸出信號Aout其振幅可維持在該固定值，同理第二輸出信號Bout的振幅也可以維持在該固定值。
再者，根據本發明的另一實施例，權重函數產生器 的輸入也可由第一輸出信號Aout與第二輸出信號Bout來取代。
再者，本發明的更可根據第一光電信號Ain與第二光電信號Bin的信號品質，來選擇直流偏移調整單元210、相位調整單元220、以及振幅調整單元230其中之一，或者其中之二來作為信號處理裝置。
舉例來說，假設光電信號Ain與第二光電信號Bin中並沒有直流偏移時，則以相位調整單元220與振幅調整單元230組成信號處理裝置即可。或者，光電信號Ain與第二光電信號Bin中的相位以及振幅都不需要再調整，則僅利用直流偏移調整單元210來組成信號處理裝置即可。當然，本發明的信號處理裝置也可以有其他的組合，此處不再贅述。
再者，本發明中權重函數係在信號通過零交越點時產生，但是本發明並不定於此。在此領域的技術人員，可以利用相同的方式，在信號通過零交越點後，延遲短暫的一固定時間之後再產生權重函數，也可以達成本發明之效果。亦即，權重函數僅需要在信號的零交越點附近產生即可。
以上說明可知，本發明的優點在於提供一信號處理裝置，運用於伺服馬達系統中光電編碼器輸出之時變的二個光電信號。並且，運用本發明，可將光電信號中的直流偏移消除、且固定二個光電信號之間的相位差，以及維持二個光電信號的振幅。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
210‧‧‧直流偏移調整單元
220‧‧‧相位調整單元
230‧‧‧振幅調整單元

Claims (30)

  1. 一種運用於時變信號的信號處理裝置，包括：一第一加法器，接收一第一輸入信號以及一第一積分信號，並產生一第一輸出信號，其中該第一輸出信號等於該第一輸入信號減去該第一積分信號；以及一第一權重積分器，接收該第一輸出信號並產生該第一積分信號；其中，該第一權重積分器更包括：一第一權重函數產生器，接收該第一輸出信號，並在該第一輸出信號通過一零交越點附近時產生一第一權重函數；一第一乘法器，將該第一權重函數乘以該第一輸出信號；以及一第一累加器，連接至該第一乘法器，用以累加該第一權重函數乘以該第一輸出信號的結果，並據以產生該第一積分信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理裝置，其中該第一權重函數係為一脈衝序列函數或者一自然指數衰減函數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理裝置，其中該第一乘法器可為可程式計數器，控制該第一輸出信號輸入至該累加器的個數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之信號處理裝置，更包括：一第二加法器，接收一第二輸入信號以及一第二積分信號，並產生一第二輸出信號，其中該第二輸出信號等於該第二輸入信號減去該第二積分信號；以及一第二權重積分器，接收該第二輸出信號並產生該第二積分信號；其中，該第二權重積分器更包括：一第二權重函數產生器，接收該第二輸出信號，並在該第二 輸出信號通過該零交越點附近時產生一第二權重函數；一第二乘法器，將該第二權重函數乘以該第二輸出信號；以及一第二累加器，連接至該第二乘法器，並累加該第二權重函數乘以該第二輸出信號的結果，並據以產生該第二積分信號；其中，該第一輸入信號與該第二輸入信號係由一光電編碼器所產生。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，其中該信號處理裝置係消除該第一輸入信號之一直流偏移後產生該第一輸出信號，且消除該第二輸入信號之該直流偏移後產生該第二輸出信號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，其中該第一權重函數產生器的輸入可由該第二輸出信號獲得。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，其中該第一權重函數產生器的輸入可由該第一輸出信號與該第二輸出信號獲得。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，其中該第二權重函數產生器的輸入可由該第一輸出信號獲得。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，其中該第二權重函數產生器的輸入可由該第一輸出信號與第二輸出信號獲得。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之信號處理裝置，更包括一相位調整單元，將該第一輸出信號直接作為一第三輸出信號，且該相位調整單元包括： 一第一可調增益放大器，根據一第三積分信號來調整該第一可調增益放大器之增益，接收該第一輸出信號並產生增益調整後的該第一輸出信號；一第三加法器，將該第二輸出信號減去增益調整後的該第一輸出信號產生一第四輸出信號；以及一權重相關器，接收該第三輸出信號與該第四輸出信號並產生該第三積分信號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之信號處理裝置，其中該相位調整單元係調整該第一輸出信號與該第二輸出信號之間的相位關係，使得該第三輸出信號與該第四輸出信號之間的相位差為90度。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之信號處理裝置，更包括一振幅調整單元，包括：一第二可調增益放大器，根據一第四積分信號來調整該第二可調增益放大器之增益，接收該第三輸出信號並產生一第五輸出信號；一第一大小偵測器，接收該第五輸出信號後產生一第一大小信號；一第四加法器，將一參考數值減去該第一大小信號，產生一第一取樣信號；以及一第三權重積分器，接收該該第三輸出信號、該第四輸出信號號與該第一取樣信號，並產生該第四積分信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之信號處理裝置，更包括：一第三可調增益放大器，根據一第五積分信號來調整該第三可調增益放大器之增益，接收該第四輸出信號並產生一第六輸出信號；一第二大小偵測器，接收該第六輸出信號後產生一第二大小 信號；一第五加法器，將該參考數值減去該第二大小信號，產生一第二取樣信號；以及一第四權重積分器，接收該第三輸出信號、該第四輸出信號號與該第二取樣信號，並產生該第五積分信號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之信號處理裝置，其中第一大小偵測器與該第二大小偵測器係為一平方器或者一絕對值器。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之信號處理裝置，其中該振幅調整單元係調整該第三輸出信號與該第四輸出信號的振幅，使得該第五輸出信號與該第六輸出信號具有相同大小之振幅。
  16. 一種運用於時變信號的信號處理裝置，接收一第一輸入信號以及一第二輸入信號，並將該第一輸入信號直接作為一第一輸出信號，該信號處理裝置包括：一第一可調增益放大器，根據一第一積分信號來調整該第一可調增益放大器之增益，接收該第一輸入信號並產生增益調整後的該第一輸入信號；一第一加法器，將該第二輸入信號減去增益調整後的該第一輸入信號產生一第二輸出信號；以及一權重相關器，接收該第一輸出信號與該第二輸出信號並產生該第一積分信號；其中，該權重相關器包括：一權重函數產生器，接收該第一輸出信號及該第二輸出信號，並在該第一輸出信號及該第二輸出信號通過一零交越點附近時產生一權重函數；一第一乘法器，將該第一輸出信號乘以該第二輸出信號，產生一第一結果；一第二乘法器，將該權重函數乘以該第一結果，產生一第二 結果；以及一第一累加器，連接至該第二乘法器，用以累加該第二結果，並據以產生該第一積分信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之信號處理裝置，其中該權重函數係為一脈衝序列函數或者一自然指數衰減函數。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之信號處理裝置，其中該第二乘法器可為可程式計數器，控制該第一結果輸入至該累加器的個數。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之信號處理裝置，其中該第一輸入信號與該第二輸入信號係由一光電編碼器所產生，且該信號處理裝置係調整該第一輸入信號與該第二輸入信號之間的相位關係，使得該第一輸出信號與該第二輸出信號之間的相位差為90度。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之信號處理裝置，更包括一振幅調整單元，包括：一第二可調增益放大器，根據一第二積分信號來調整該第二可調增益放大器之增益，接收該第一輸出信號並產生一第三輸出信號；一第一大小偵測器，接收該第三輸出信號後產生一第一大小信號；一第二加法器，將一參考數值減去該第一大小信號，產生一第一取樣信號；以及一第一權重積分器，接收該第一輸出信號、該第二輸出信號與該第一取樣信號，並產生該第二積分信號。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之信號處理裝置，更包括： 一第三可調增益放大器，根據一第三積分信號來調整該第三可調增益放大器之增益，接收該第二輸出信號並產生一第四輸出信號；一第二大小偵測器，接收該第四輸出信號後產生一第二大小信號；一第三加法器，將該參考數值減去該第二大小信號，產生一第二取樣信號；一第二權重積分器，接收該第一輸出信號、該第二輸出信號與該第二取樣信號，並產生該第三積分信號。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之信號處理裝置，其中第一大小偵測器與該第二大小偵測器係為一平方器或者一絕對值器。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之信號處理裝置，其中該振幅調整單元係調整該第一輸出信號與該第二輸出信號的振幅，使得該第三輸出信號與該第四輸出信號具有相同大小之振幅。
  24. 一種運用於時變信號的信號處理裝置，接收一第一輸入信號以及一第二輸入信號，該信號處理裝置包括：一第一可調增益放大器，根據一第一積分信號來調整該第一可調增益放大器之增益，接收該第一輸入信號並產生一第一輸出信號；一第一大小偵測器，接收該第一輸出信號，產生一第一大小信號；一第一加法器，將一參考數值減去該第一大小信號，產生一第一取樣信號；以及一第一權重積分器，接收該第一輸入信號、該第二輸入信號與該第一取樣信號，並產生該第一積分信號；其中，該第一權重積分器包括： 一第一權重函數產生器，接收該第一輸入信號與該第二輸入信號，並在該第一輸入信號與該第二輸入信號通過一零交越點附近時產生一第一權重函數；一第一乘法器，將該第一取樣信號乘以該第一權重函數；以及一第一累加器，連接至該第一乘法器，用以累加該第一權重函數乘以該第一取樣信號的結果，並據以產生該第一積分信號。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之信號處理裝置，更包括：一第二可調增益放大器，根據一第二積分信號來調整該第二可調增益放大器之增益，接收該第二輸入信號並產生一第二輸出信號；一第二大小偵測器，接收該第二輸出信號，產生一第二大小信號；一第二加法器，將該參考數值減去該第二大小信號，產生一第二取樣信號；一第二權重積分器，接收該第一輸入信號、該第二輸入信號與該第二取樣信號，並產生該第二積分信號；其中，該第二權重積分器包括：一第二權重函數產生器，接收該第一輸入信號與該第二輸入信號，並在該第一輸入信號與該第二輸入信號通過一零交越點附近時產生一第二權重函數；一第二乘法器，將該第二取樣信號乘以該第二權重函數；以及一第二累加器，連接至該第二乘法器，用以累加該第二權重函數乘以該第二取樣信號的結果，並據以產生該第二積分信號。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之信號處理裝置，其中該第一權重函數與該第二權重函數係為一脈衝序列函數或者一自然指數衰減函數。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之信號處理裝置，其中該第一權重函數產生器與該第二權重函數產生器的輸入可為該第一輸出信號與該第二輸出信號。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之信號處理裝置，其中該第一乘法器與該第二乘法器可為一可程式計數器，控制該第一取樣信號與該第二取樣信號輸入至該到第一累加器與該第二累加器的個數。
  29. 如申請專利範圍第25項所述之信號處理裝置，其中第一大小偵測器與該第二大小偵測器係為一平方器或者一絕對值器。
  30. 如申請專利範圍第25項所述之信號處理裝置，其中該第一輸入信號與該第二輸入信號係由一光電編碼器所產生，且該信號處理裝置係調整該第一輸入信號與該第二輸入信號的振幅，使得該第一輸出信號與該第二輸出信號具有相同大小之振幅。
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