TWI796795B - 數位訊號資料的穩定方法 - Google Patents

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TWI796795B TW110135731A TW110135731A TWI796795B TW I796795 B TWI796795 B TW I796795B TW 110135731 A TW110135731 A TW 110135731A TW 110135731 A TW110135731 A TW 110135731A TW I796795 B TWI796795 B TW I796795B
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洪家華
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/125—Discriminating pulses
    • H03K5/1252—Suppression or limitation of noise or interference
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

本發明公開一種數位訊號資料的穩定方法，包含步驟：(a)判斷下一輸入資料是否大於前一輸出資料，若是，將趨勢值加上基礎值，接著執行步驟(c)，若否，執行步驟(b)；(b)判斷下一輸入資料是否小於前一輸出資料，若是，將趨勢值減去基礎值，執行步驟(c)，若否，執行步驟(c)；(c)判斷趨勢值是否大於正門檻值，若是，將前一輸出資料減去趨勢調整係數，若否，執行步驟(d)；(d)判斷趨勢值是否小於負門檻值，若是，將前一輸出資料加上趨勢調整係數，若否，輸出前一輸出資料。

Description

數位訊號資料的穩定方法
本發明涉及數位訊號，特別是涉及一種數位訊號資料的穩定方法。
在環境光微弱的情況下，環境光感測器(Ambient Light Sensor, ALS)、鄰近感測器(Proximity Sensor, PS)等感測器所感測到的光訊號的強度會隨著時間有些微的跳動。當使用者從感測器讀取到的光強度值不停跳動時，使用者可能會誤以為跳動值為雜訊導致，誤判感測器的去除雜訊的能力不佳。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種數位訊號資料的穩定方法，包含以下步驟：(a)設定正值界限範圍係數、負值界限範圍係數、階段調整係數以及趨勢調整係數；(b)讀取一筆數位輸入資料；(c)將等於目前讀取到的此筆數位輸入資料的數值作為此筆數位輸入資料的輸出值輸出；(d)讀取下一筆數位輸入資料；(e)將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值以計算出差值；(f)判斷差值是否大於正值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去階段調整係數，以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，定義趨勢值等於零值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(g)；(g)判斷差值是否小於負值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上階段調整係數，以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，定義趨勢值等於零值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(h)；(h)判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否大於前一筆數位輸入資料的輸出值，若是，將趨勢值加上一基礎值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(i)；(i)判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否小於前一筆數位輸入資料的輸出值，若是，將趨勢值減去基礎值，執行步驟(j)，若否，執行步驟(j)；(j)判斷趨勢值是否大於正值趨勢門檻值，若是，將前一筆的數位輸入資料的輸出值減去趨勢調整係數以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料，若否，執行步驟(k)；(k)判斷趨勢值是否小於負值趨勢門檻值，若是，將前一筆的數位輸入資料的輸出值加上趨勢調整係數以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料，若否，執行步驟(l)；以及(l)輸出等於前一筆的數位輸入資料的輸出值作為目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(m)將讀取到的第一筆數位資料的數值定義為一中心值。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(n)判斷差值是否大於正值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去階段調整係數以計算出一第一中心值，將中心值更新為等於第一中心值，將等於第一中心值的數值作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(o)； 以及(o)判斷差值是否小於負值界限範圍係數，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上階段調整係數以計算出第二中心值，將中心值更新為等於第二中心值，將等於第二中心值的數值作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，接著執行步驟(j) ，若否，執行步驟(h)。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(p)計算中心值的變化幅度；以及(q)依據中心值的變化幅度，動態調整正值界限範圍係數、負值界限範圍係數、階段調整係數以及趨勢調整係數中的一或多者。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(r)設定負值界限範圍係數取絕對值後等於正值界限範圍係數。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(s)設定趨勢調整係數小於正值界限範圍係數、負值界限範圍係數的絕對值以及階段調整係數中的任一者或多者。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(t)設定趨勢調整係數，使趨勢調整係數與正值界限範圍係數或負值界限範圍係數的比例符合一預設趨勢界限比例。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(u)設定趨勢調整係數，使趨勢調整係數與階段調整係數的比例符合一預設趨勢階段比例。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(v)在將趨勢值加上或減去基礎值之前，設定趨勢值為零值。
在本實施例中，所述的數位訊號資料的穩定方法更包含以下步驟：(w)依據每筆數位輸入資料的數值以自動調整基礎值，使數位輸入資料的數值與基礎值的比例符合預設比例。
如上所述，本發明提供一種數位訊號資料的穩定方法，其特點在於： 1.     經過設定界限範圍係數、階段調整係數及趨勢調整係數，透過演算法將數位訊號進行修正，降低訊號雜訊，進而達到穩定數位訊號輸出的效果。 2.     界限範圍係數、階段調整係數及趨勢調整係數可依使用者的需求自行設定，或採用其他自動判斷的機制(例如根據輸入或輸出值的變化幅度)後進行自動調整。 3.     可即時將目前讀取的此筆數位輸入資料的數值與前一筆數位輸入資料的輸出值做比較，不會佔用太多暫存器空間和運算時間。 4.     可搭配其他數位訊號處理器進行處理，如數位濾波器、平均器等。 5.     可採用數位硬體電路實現或軟體實現均可。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
請參閱圖1和圖6，其中圖1為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第一步驟流程圖；圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定系統的運算架構的示意圖。
本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法可包含如圖1所示的步驟S101~S111，適用於如圖6所示的運算架構。應理解，可依據實際需求適當調整本文所述的步驟的執行順序和內容，或適當省略執行某些步驟。
在步驟S101，讀取第一筆數位輸入資料。
在步驟S103，定義中心值等於第一筆數位輸入資料的數值。
在步驟S105，輸出第一筆數位輸入資料的數值。亦即，輸出等於中心值的數值。
在步驟S107，讀取下一筆數位輸入資料。
在步驟S109，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值，以在步驟S111計算出一差值。應理解，若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料為第二筆數位輸入資料，則此前一筆數位輸入資料即為步驟S101所述的第一筆數位輸入資料。
如圖6所示，在階段P1(透過減法器)，將目前讀取到的此筆數位輸入資料的數值，減去階段P12所取得的前一筆數位輸入資料的數值。
請參閱圖2和圖6，其中圖2為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第二步驟流程圖；圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的運算架構的示意圖。
本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法可包含如圖2所示的步驟S201~S223，適用於如圖6所示的運算架構。
在步驟S201，設定正值界限範圍係數。
在步驟S203，設定負值界限範圍係數。例如，可設定負值界限範圍係數的數值等於正值界限範圍係數的數值，即負值界限範圍係數取絕對值後等於正值界限範圍係數。
在步驟S205，設定階段調整係數。
在步驟S207，設定趨勢調整係數。
另外，可設定趨勢值初始為零值。舉例而言，可設定趨勢調整係數，使趨勢調整係數與階段調整係數的比例符合一預設趨勢階段比例，例如但不限於趨勢調整係數為階段調整係數的1/2。另外，可設定趨勢調整係數，使趨勢調整係數與正值界限範圍係數或負值界限範圍係數的比例符合一預設趨勢界限比，例如但不限於趨勢調整係數為正值界限範圍係數的1/2。
在步驟S209，判斷在步驟S109所計算的差值是否大於正值界限範圍係數。如圖6所示，在階段P2，判斷將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值所計算出的差值是否大於正值界限範圍係數Cb。
若在步驟S109所計算的差值大於正值界限範圍係數，即符合下列公式時，依序執行步驟S211~S215，接著執行步驟S401： Din(n)
Figure 02_image001
Dout(n-1) ＞ Cb(n
Figure 02_image001
1)， 其中Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，n為任意適當整數值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值，Cb(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1) 筆的正值界限範圍係數。
相反地，若在步驟S109所計算的差值不大於正值界限範圍係數，執行步驟S217。
在步驟S211，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去階段調整係數，以計算出下一筆數位輸入資料的輸出值，以下列公式表示： Dout(n)
Figure 02_image003
Din(n)
Figure 02_image001
Cs(n
Figure 02_image001
1)； 其中Dout(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸出值，即下一筆數位輸入資料的輸出值，n為任意適當整數值，Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，Cs(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1) 筆的階段調整係數。
如圖6所示，在階段P2判斷將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值所計算出的差值大於正值界限範圍係數Cb時，在階段P6的數據多工器選擇階段P5。接著，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去階段P5的正值階段調整係數Cs，或將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上負值階段調整係數-Cs。
在步驟S213，更新中心值等於在步驟S211中所計算出的下一筆數位輸入資料的輸出值。
在步驟S215，將在步驟S211所計算的數值作為目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，即輸出等於在步驟S213更新後的中心值的數值。此時，定義趨勢值等於零值。
在步驟S217，判斷差值是否小於負值界限範圍係數。如圖6所示，在階段P3，判斷將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值所計算出的是否小於負值界限範圍係數-Cb。
若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值與其前一筆數位輸入資料的數值的差值不大於正值界限範圍係數但小於負值界限範圍係數時，依序執行步驟S219~S223，即符合下列公式時，接著執行步驟S401： Din(n)
Figure 02_image001
Dout(n
Figure 02_image001
1) ＜ -Cb(n
Figure 02_image001
1)， 其中Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，n為任意適當整數值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值，-Cb(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1) 筆的負值界限範圍係數。
相反地，若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值與其前一筆數位輸出資料的數值的差值不大於正值界限範圍係數且不小於負值界限範圍係數時，判定此下一筆數位輸入資料的輸出數值等於其前一筆數位輸出資料的數值，執行步驟S301。
在步驟S219，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上階段調整係數，以下列公式表示： Dout(n)
Figure 02_image003
Din(n)
Figure 02_image005
Cs(n
Figure 02_image001
1)； 其中Dout(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸出值，即下一筆數位輸入資料的輸出值，n為任意適當整數值，Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，Cs(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1) 筆的階段調整係數。
如圖6所示，在階段P2判斷將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值所計算出的差值小於負值界限範圍係數Cb時，在階段P6的數據多工器選擇階段P4。接著，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上階段P4的正值階段調整係數Cs。
在步驟S221，更新中心值等於在步驟S219中所計算出的下一筆數位輸入資料的輸出值。
在步驟S223，將在步驟S219所計算的數值作為目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，即輸出等於在步驟S221更新後的中心值的數值。此時，定義趨勢值等於零值。
請參閱圖3和圖6，其中圖3為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第三步驟流程圖；圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定系統的運算架構的示意圖。
本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法可包含如圖2所示的步驟S301~S309，適用於如圖6所示的運算架構。
在步驟S301，判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否大於前一筆數位輸入資料的輸出值，即判斷是否符合下列公式： Din(n) ＞ Dout(n
Figure 02_image001
1)， 其中Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值。
若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值大於前一筆數位輸入資料的輸出值，依序執行步驟S303、S401。相反地，若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值不大於前一筆數位輸入資料的輸出值，執行步驟S305。
在步驟S303，將趨勢值加上一基礎值，以下列公式表示： T(n) = T(n
Figure 02_image007
)
Figure 02_image005
B， 其中T(n)代表第n筆的數位輸入資料的趨勢值，T(n
Figure 02_image007
)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的趨勢值，B代表基礎值，基礎值B例如為1。實務上，可由使用者自行設定基礎值B，或是依據每筆數位輸入資料的數值以自動調整基礎值B，使每筆數位輸入資料的數值與基礎值B的比例符合一預設比例，此預設比例的大小可取決於實際需求。
如圖6所示，在階段P81判定目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值與前一筆數位輸入資料的輸出值的差值大於0，執行階段P82，將一趨勢值T加上“1”(即基礎值等於1)。
在步驟S305，判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否小於前一筆數位輸入資料的輸出值，即判斷是否符合下列公式： Din(n) ＜ Dout(n
Figure 02_image001
1) ， 其中Din(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸入值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值。
若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值小於前一筆數位輸入資料的輸出值時，依序執行步驟S307、S401。
如圖6所示，在階段P91判定目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值與前一筆數位輸入資料的輸出值的差值小於0，執行階段P92，將目前的趨勢值T減去“1”(即基礎值等於1)。
相反地，若目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值不小於且不大於前一筆數位輸入資料的輸出值時，即目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值等於前一筆數位輸入資料的輸出值時，依序執行步驟S309、S401。
在步驟S307，將趨勢值減去基礎值，以下列公式表示： T(n) = T(n
Figure 02_image007
)
Figure 02_image009
， 其中T(n)代表第n筆的數位輸入資料的趨勢值，T(n
Figure 02_image007
)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的趨勢值，B代表基礎值。
在步驟S309，維持原本的趨勢值，即此筆數位輸入資料的趨勢值等於前一筆數位輸入資料的趨勢值。
請參閱圖4和圖6，其中圖4為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第四步驟流程圖；圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定系統的運算架構的示意圖。
本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法可包含如圖4所示的步驟S401~S419，適用於如圖6所示的運算架構。
在步驟S401，判斷趨勢值是否大於一正值趨勢門檻值，即判斷是否符合下列條件： T(n) ＞ Tth， 其中T(n)代表第n筆的數位輸入資料的趨勢值，Tth代表正值趨勢門檻值。
若趨勢值大於正值趨勢門檻值，依序執行步驟S403~S407，接著執行步驟S107以讀取又下一筆數位輸入資料。相反地，若趨勢值不大於正值趨勢門檻值，執行步驟S409。
在步驟S403，將前一筆的數位輸入資料的輸出值減去趨勢調整係數以計算出一數值，此數值可作為第一中心值，如下列公式： Dout(n)＝Dout(n
Figure 02_image001
1)
Figure 02_image011
Ct， 其中Dout(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸出值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值，Ct代表趨勢調整係數。
如圖6所示，若在階段P83判斷趨勢值T大於正值趨勢門檻值Tth時，在階段P85的數據多工器選擇階段P842。在階段P842，將在階段P12取得的前一筆的數位輸入資料的輸出值減去正值趨勢調整係數Ct，或將前一筆的數位輸入資料的輸出值加上負值趨勢調整係數-Ct。
在步驟S405，更新中心值等於在步驟S403計算出的第一中心值。
在步驟S407，將等於在步驟S403計算出的數值，作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出。
在步驟S409，判斷趨勢值是否小於一負值趨勢門檻值，即判斷是否符合下列條件： T(n) ＜ -Tth， 其中T(n)代表第n筆的數位輸入資料的趨勢值，-Tth代表負值趨勢門檻值。
若趨勢值小於負值趨勢門檻值，依序執行步驟S411~S415，接著執行步驟S107以讀取又下一筆數位輸入資料。相反地，若趨勢值不大於正值趨勢門檻值且不小於負值趨勢門檻值，依序執行步驟S417~S421，接著回到步驟S107以讀取又下一筆數位輸入資料。
在步驟S411，將前一筆的數位輸入資料的輸出值加上趨勢調整係數計算出一數值，此數值可作為第二中心值，如下列公式： Dout(n)＝Dout(n
Figure 02_image001
1)
Figure 02_image013
Ct， 其中Dout(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸出值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值，Ct代表趨勢調整係數。
如圖6所示，在階段P93判斷趨勢值T小於負值趨勢門檻值Tth時，在階段P95利用數據多工器選擇階段P942。在階段P942，將在階段P12取得的前一筆的數位輸入資料的輸出值加上正值趨勢調整係數Ct。
在步驟S413，更新中心值等於在步驟S411計算出的第二中心值。
在步驟S415，將等於在步驟S411計算出的數值，作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出。
在步驟S417，將等於前一筆的數位輸入資料的輸出值，作為目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值，以下列公式表示： Dout(n)＝Dout(n
Figure 02_image001
1)， 其中Dout(n)代表第n筆的數位輸入資料的輸出值，Dout(n
Figure 02_image001
1)代表第(n
Figure 02_image001
1)筆的數位輸入資料的輸出值。
在步驟S419，輸出目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值。
請參閱圖5和圖6，其中圖5為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第五步驟流程圖；圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定系統的運算架構的示意圖。
本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法可包含如圖2所示的步驟S501~S509，適用於如圖6所示的運算架構。應理解，步驟S503~S509可選擇性地執行任一或多者。
在步驟S501，在如上述讀取依序多筆數位輸入資料後，計算上述中心值的變化幅度。
在步驟S503，依據中心值的變化幅度，動態調整正值界限範圍係數。
在步驟S505，依據中心值的變化幅度，動態調整負值界限範圍係數。
在步驟S507，依據中心值的變化幅度，動態調整階段調整係數。
在步驟S509，依據中心值的變化幅度，動態調整趨勢調整係數。
請參閱圖7和圖8，其中圖7為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為0時的多筆數位輸入資料的數值的第一示意圖；圖8為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為0時的多筆數位輸入資料的數值的第一表格示意圖。
在圖7和圖8的實施例中，正值界限範圍係數設定為“2”，負值界限範圍係數設定為“-2”，階段調整係數設定為“2”以及趨勢調整係數設定為“0”。
在時間點T5讀取的數位輸入資料的數值為“-3”，減去在時間點T4的輸出值為+0，以計算出差值“-3”。在如圖2所示的步驟S217，判斷此差值“-3”小於負值界限範圍係數“-2”，因此執行如圖2所示的步驟S219，將在時間點T5讀取的數位輸入資料的數值“-3”加上階段調整係數“2”，以計算出在時間點T5的輸出值“-1”。
在時間點T10讀取的數位輸入資料的數值為“-1”，減去在時間點T9的輸出值為-1，以計算出差值“0”。
若趨勢調整係數設定為“0”，無論基礎值的大小，在時間點T10的輸出值皆等於在時間點T9的輸出值“-1”。
從時間點T5至時間點T15的輸出值皆相等，輸出值維持恆定值，顯然實際輸出值有落差。
請參閱圖9和圖10，其中圖9為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為1時的多筆數位輸入資料的數值的第二示意圖；圖10為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為1時的多筆數位輸入資料的數值的第二表格示意圖。
在圖9和圖10的實施例中，正值界限範圍係數設定為“2”，負值界限範圍係數設定為“-2”，階段調整係數設定為“2”，趨勢調整係數設定為“1”。
在時間點T10讀取的數位輸入資料的數值為“-1”，減去在時間點T9的輸出值為“-1”，以計算出差值“0”。若此差值“0”大於正值趨勢門檻值，將在時間點T9的輸出值“-1”減去趨勢調整係數設定為“1”以計算出在時間點T10的輸出值“-2”。
顯然，若有設定趨勢調整係數且趨勢調整係數不等於零值，依據設定趨勢調整係數以修正輸出值，使得輸出值具有穩定輸出數值，同時兼具趨勢變化，能更為接近實際數值。
綜上所述，本發明提供一種數位訊號資料的穩定方法，其特點在於： 1.     經過設定界限範圍係數、階段調整係數及趨勢調整係數，透過演算法將數位訊號進行修正，降低訊號雜訊，進而達到穩定數位訊號輸出的效果。 2.     界限範圍係數、階段調整係數及趨勢調整係數可依使用者的需求自行設定，或採用其他自動判斷的機制(例如根據輸入或輸出值的變化幅度)後進行自動調整。 3.     可即時將目前讀取的此筆數位輸入資料的數值與前一筆數位輸入資料的輸出值做比較，不會佔用太多暫存器空間和運算時間。 4.     可搭配其他數位訊號處理器進行處理，如數位濾波器、平均器等。 5.     可採用數位硬體電路實現或軟體實現均可。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
S101~S111、S201~S223、S301~S309、S401~S419、S501~S509:步驟 P1、P2、P23、P3、P4、P5、P6、P7、P81、P82、P83、P841、P842、P85、P91、P92、P93、P941、P942、P95、P10、P11、P12:階段 T1~T15:時間點
圖1為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第一步驟流程圖。
圖2為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第二步驟流程圖。
圖3為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第三步驟流程圖。
圖4為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第四步驟流程圖。
圖5為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的第五步驟流程圖。
圖6為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法的運算架構的示意圖。
圖7為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為0時的多筆數位輸入資料的數值的第一示意圖。
圖8為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為0時的多筆數位輸入資料的數值的第一表格示意圖。
圖9為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為1時的多筆數位輸入資料的數值的第二示意圖。
圖10為本發明實施例的數位訊號資料的穩定方法設定界限範圍係數以及階段調整係數皆設定為2但趨勢調整係數為1時的多筆數位輸入資料的數值的第二表格示意圖。
S217、S301~S309、S401:步驟

Claims (10)

  1. 一種數位訊號資料的穩定方法，包含以下步驟： (a)   設定一正值界限範圍係數、一負值界限範圍係數、一階段調整係數以及一趨勢調整係數； (b)   讀取一筆數位輸入資料； (c)   將等於目前讀取到的此筆數位輸入資料的數值作為此筆數位輸入資料的輸出值輸出； (d)   讀取下一筆數位輸入資料； (e)   將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去前一筆數位輸入資料的輸出值以計算出一差值； (f)    判斷該差值是否大於該正值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去該階段調整係數，以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，定義一趨勢值等於零值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(g)； (g)   判斷該差值是否小於該負值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上該階段調整係數，以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，定義該趨勢值等於零值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(h)； (h)   判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否大於前一筆數位輸入資料的輸出值，若是，將該趨勢值加上一基礎值，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(i)； (i)    判斷目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值是否小於前一筆數位輸入資料的輸出值，若是，將該趨勢值減去該基礎值，執行步驟(j)，若否，執行步驟(j)； (j)    判斷該趨勢值是否大於一正值趨勢門檻值，若是，將前一筆的數位輸入資料的輸出值減去該趨勢調整係數以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料，若否，執行步驟(k)； (k)   判斷該趨勢值是否小於一負值趨勢門檻值，若是，將前一筆的數位輸入資料的輸出值加上該趨勢調整係數以輸出此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料，若否，執行步驟(l)；以及 (l)    輸出等於前一筆的數位輸入資料的輸出值作為目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的輸出值，接著回到步驟(d)以讀取又下一筆數位輸入資料。
  2. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (m) 將讀取到的第一筆數位資料的數值定義為一中心值。
  3. 如請求項2所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (n)   判斷該差值是否大於該正值界限範圍係數，若是，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值減去該階段調整係數以計算出一第一中心值，將該中心值更新為等於該第一中心值，將等於該第一中心值的數值作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，接著執行步驟(j)，若否，執行步驟(o)； 以及 (o)   判斷該差值是否小於該負值界限範圍係數，將目前讀取到的此下一筆數位輸入資料的數值加上該階段調整係數以計算出一第二中心值，將該中心值更新為等於該第二中心值，將等於該第二中心值的數值作為此下一筆數位輸入資料的輸出值輸出，接著執行步驟(j) ，若否，執行步驟(h)。
  4. 如請求項3所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (p)   計算該中心值的變化幅度；以及 (q)   依據該中心值的變化幅度，動態調整該正值界限範圍係數、該負值界限範圍係數、該階段調整係數以及該趨勢調整係數中的一或多者。
  5. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (r)    設定該負值界限範圍係數取絕對值後等於該正值界限範圍係數。
  6. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (s)    設定該趨勢調整係數小於該正值界限範圍係數、該負值界限範圍係數的絕對值以及該階段調整係數中的任一者或多者。
  7. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (t)    設定該趨勢調整係數，使該趨勢調整係數與該正值界限範圍係數或該負值界限範圍係數的比例符合一預設趨勢界限比例。
  8. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (u)   設定該趨勢調整係數，使該趨勢調整係數與該階段調整係數的比例符合一預設趨勢階段比例。
  9. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (v)   在將該趨勢值加上或減去該基礎值之前，設定該趨勢值為零值。
  10. 如請求項1所述的數位訊號資料的穩定方法，更包含以下步驟： (w) 依據每筆數位輸入資料的數值以自動調整該基礎值，使數位輸入資料的數值與該基礎值的比例符合一預設比例。
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