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滤波方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质与流程

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:11:06

本技术涉及通信领域,并且更具体地,涉及通信领域中一种滤波方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术:

1、信号滤波主要分为硬件滤波和数字滤波两大类,其中,硬件滤波为对输入的原始模拟信号进行连续的滤波,搭建的电路一般主要针对特定频率范围的干扰信号进行一定的削减和抑制,如高通和低通滤波器。数字滤波为对采样的离散信号数据进行一定的处理,和硬件滤波类似,主要通过搭建特定的计算公式,减少特定频率范围的干扰信号的幅值。在实际应用当中,一般先经过硬件滤波,然后进行adc采集,再通过数字滤波算法进一步滤波。

2、目前的滤波方法主要针对的是特定频率范围的干扰信号,且由于为连续性的滤波,滤波的过程中会使信号不同程度地失真,尤其对于三角波和方波这类具有边沿的跳变信号,会导致边沿严重失真。

技术实现思路

1、本技术提供了一种滤波方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质,该方法能够有效避免滤波的过程中信号发生不同程度地失真。

2、第一方面,提供了一种滤波方法,该方法包括:对待滤波信号进行离散采样,得到若干采样点的采样值;根据所述若干采样点的采样值对采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间;对相邻两个所述稳定信号区间之间的所述干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值;利用所述干扰信号区间内的各采样点的修复值替换所述干扰信号区间内的各采样点的采样值。

3、在上述技术方案中,通过对待滤波信号进行离散采样,得到若干采样点的采样值。然后,根据得到的采样点的采样值进行采样区间对划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间。接着,对干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复,得到干扰信号区间内的各采样点的修复值,从而可以利用干扰信号区间内的各采样点的修复值替换干扰信号区间内的各采样点的采样值。即上述技术方案中,针对性的对干扰信号区间内的各采样点进行插值修复,而无需对稳定信号区间内的各采样点进行相关操作,有利于提高滤波效率和准确率。而且,上述技术方案中相当于采用了一种离散型的滤波方式,不容易导致失真,即可以有效避免滤波的过程中信号发生不同程度地失真。同时,通过对干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复的方式,使得即使是具有边沿的跳变信号,也可以避免滤波后边沿失真。

4、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述根据所述若干采样点的采样值对采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间,包括:根据所述若干采样点的采样值,确定相邻两个所述采样点的采样值之间的变化量;根据所述变化量与预设的变化阈值之间的大小关系对所述采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间。

5、结合第一方面和上述实现方式,在某些可能的实现方式中,所述根据所述变化量与预设的变化阈值之间的大小关系对采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间,包括:若所述变化量大于或等于预设的变化阈值,则确定所述相邻两个采样点所处的区间属于所述干扰信号区间;若在持续时长内任意两个所述采样点之间的变化量均小于所述变化阈值且所述持续时长大于或等于预设的稳定时长,则确定所述持续时长内的采样点所处的区间属于所述稳定信号区间;若在持续时长内任意两个所述采样点之间的变化量均小于所述变化阈值且所述持续时长小于所述稳定时长,则确定所述持续时长内的采样点所处的区间属于属于所述干扰信号区间。

6、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述变化阈值基于所述待滤波信号的幅值、所述待滤波信号的频率和所述离散采样的采样频率确定。

7、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述变化阈值通过如下公式计算得到:

8、

9、其中,threshold为所述变化阈值,α为预设的滤波系数,at为所述待滤波信号的幅值,ft为所述待滤波信号的频率,fs为所述采样频率。

10、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述稳定时长基于所述离散采样的采样频率和预设的所述稳定时长内包含的采样点个数确定。

11、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述稳定时长通过如下公式计算得到:

12、

13、其中,ts_min为所述稳定时长,m为所述预设的所述稳定时长内包含的采样点个数,fs为所述采样频率,ns为在所述待滤波信号的一个周期内采样的采样点的个数。

14、结合第一方面,在某些可能的实现方式中,所述对相邻两个所述稳定信号区间之间的所述干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值,包括:确定插值的起始值和末端值;其中,所述起始值为所述干扰信号区间的上一个所述稳定信号区间的上限值对应的采样值,所述末端值为所述干扰信号区间的下一个所述稳定信号区间的下限值对应的采样值;根据所述起始值和所述末端值,对所述干扰信号区间进行插值计算,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值。

15、第二方面,提供了一种滤波装置,该装置包括:采样模块,用于对待滤波信号进行离散采样,得到若干采样点的采样值;划分模块,用于根据所述若干采样点的采样值对采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间;插值修复模块,用于对相邻两个所述稳定信号区间之间的所述干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值;替换模块,用于利用所述干扰信号区间内的各采样点的修复值替换所述干扰信号区间内的各采样点的采样值。

16、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,划分模块具体用于:根据所述若干采样点的采样值,确定相邻两个所述采样点的采样值之间的变化量;根据所述变化量与预设的变化阈值之间的大小关系对所述采样区间进行划分,得到干扰信号区间和稳定信号区间。

17、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,划分模块具体用于:若所述变化量大于或等于预设的变化阈值,则确定所述相邻两个采样点所处的区间属于所述干扰信号区间;若在持续时长内任意两个所述采样点之间的变化量均小于所述变化阈值且所述持续时长大于或等于预设的稳定时长,则确定所述持续时长内的采样点所处的区间属于所述稳定信号区间;若在持续时长内任意两个所述采样点之间的变化量均小于所述变化阈值且所述持续时长小于所述稳定时长,则确定所述持续时长内的采样点所处的区间属于属于所述干扰信号区间。

18、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述变化阈值基于所述待滤波信号的幅值、所述待滤波信号的频率和所述离散采样的采样频率确定。

19、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述变化阈值通过如下公式计算得到:

20、

21、其中,threshold为所述变化阈值,α为预设的滤波系数,at为所述待滤波信号的幅值,ft为所述待滤波信号的频率,fs为所述采样频率。

22、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述稳定时长基于所述离散采样的采样频率和预设的所述稳定时长内包含的采样点个数确定。

23、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述稳定时长通过如下公式计算得到:

24、

25、其中,ts_min为所述稳定时长,m为所述预设的所述稳定时长内包含的采样点个数,fs为所述采样频率,ns为在所述待滤波信号的一个周期内采样的采样点的个数。

26、结合第二方面,在某些可能的实现方式中,所述对相邻两个所述稳定信号区间之间的所述干扰信号区间内的各采样点,进行插值修复,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值,包括:确定插值的起始值和末端值;其中,所述起始值为所述干扰信号区间的上一个所述稳定信号区间的上限值对应的采样值,所述末端值为所述干扰信号区间的下一个所述稳定信号区间的下限值对应的采样值;根据所述起始值和所述末端值,对所述干扰信号区间进行插值计算,得到所述干扰信号区间内的各采样点的修复值。

27、第三方面,提供一种电子设备,包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码,该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码,使得该电子设备执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

28、第四方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

29、第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

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