[發(fā)明專利]一種中值濾波電路及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110335148.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN103095249A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H03H17/02
• 分類號(hào): H03H17/02
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

1.一種中值濾波電路，應(yīng)用于微弱信號(hào)測量，其特征在于，包括：

控制處理單元，產(chǎn)生整個(gè)中值濾波電路的控制信號(hào)，完成對(duì)整個(gè)中值濾波電路的控制功能；

時(shí)間戳處理單元，接收輸入數(shù)據(jù)并在所述控制處理單元輸出的控制信號(hào)下輸出為加蓋有效時(shí)間戳的數(shù)據(jù)；

第一排隊(duì)處理單元和第二排隊(duì)處理單元，對(duì)所述加蓋有效時(shí)間戳的數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波算法處理，輸出中值數(shù)據(jù)；

中值數(shù)據(jù)輸出選擇器，選擇所述第一排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)或所述第二排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)作為有效中值數(shù)據(jù)輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的中值濾波電路，其特征在于，在測量一微弱信號(hào)之前，所述微弱信號(hào)先經(jīng)一信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行調(diào)整和模擬濾波，再經(jīng)一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后輸入所述中值濾波電路。

3.如權(quán)利要求2所述的中值濾波電路，其特征在于，所述微弱信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)有效信號(hào)，所述控制處理單元接收所述輸入數(shù)據(jù)有效信號(hào)，所述時(shí)間戳處理單元接收所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的中值濾波電路，其特征在于，所述第一排隊(duì)處理單元和第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊有相等數(shù)目的滑動(dòng)窗口，且緩存的數(shù)據(jù)按照由小到大或由大到小的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。

5.如權(quán)利要求4所述的中值濾波電路，其特征在于，所述相等數(shù)目為偶數(shù)時(shí)，所述第一排隊(duì)處理單元和第二排隊(duì)處理單元還各包含一個(gè)求取數(shù)據(jù)緩存模塊中中間位置的兩個(gè)滑動(dòng)窗口的數(shù)據(jù)的平均值的中值處理模塊，所述第一排隊(duì)處理單元的中值處理模塊得到的平均值為所述第一排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)，所述第二排隊(duì)處理單元的中值處理模塊得到的平均值為所述第二排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求4所述的中值濾波電路，其特征在于，所述相等數(shù)目為奇數(shù)時(shí)，所述第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的中間位置的滑動(dòng)窗口的數(shù)據(jù)為所述第一排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)，所述第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的中間位置的滑動(dòng)窗口的數(shù)據(jù)為所述第二排隊(duì)處理單元的中值數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求5或6所述的中值濾波電路，其特征在于，所述第一排隊(duì)處理單元和第二排隊(duì)處理單元是算法相同的兩個(gè)處理單元，均分兩步運(yùn)算：第一步對(duì)最新輸入數(shù)據(jù)和緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比較和順序交換，輸出中值數(shù)據(jù)；第二步進(jìn)行滑動(dòng)窗口的滑動(dòng)運(yùn)算。

8.如權(quán)利要求7所述的中值濾波電路，其特征在于，所述第一排隊(duì)處理單元和第二排隊(duì)處理單元的中值濾波運(yùn)算采用乒乓機(jī)制，當(dāng)所述第一排隊(duì)處理單元接收最新輸入數(shù)據(jù)時(shí)，所述第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)由最新輸入數(shù)據(jù)和第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)按照大小比較結(jié)果進(jìn)行交換更新；當(dāng)所述第二排隊(duì)處理單元接收最新輸入數(shù)據(jù)時(shí)，所述第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)由最新輸入數(shù)據(jù)和第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)按照比較結(jié)果進(jìn)行交換更新。

9.如權(quán)利要求8所述的中值濾波電路，其特征在于，當(dāng)所述第一排隊(duì)處理單元接收最新輸入數(shù)據(jù)時(shí)，所述第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)由最新輸入數(shù)據(jù)和第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)按照大小比較結(jié)果進(jìn)行交換更新，包括：

判斷所述最新輸入數(shù)據(jù)加入所述第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的滑動(dòng)窗口后，所述第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的所有滑動(dòng)窗口中數(shù)據(jù)的原有存儲(chǔ)序列是否有效；

如果所述原有存儲(chǔ)序列有效，就將所述第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的前一位置滑動(dòng)窗口中的數(shù)據(jù)依次交換更新到第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的當(dāng)前位置的滑動(dòng)窗口中，所述最新輸入數(shù)據(jù)存到第一排隊(duì)處理單元的最后一個(gè)第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)所在的滑動(dòng)窗口中；

如果原有存儲(chǔ)序列無效，通過最新輸入數(shù)據(jù)與第二排隊(duì)處理單元的滑動(dòng)窗口數(shù)據(jù)緩存模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比較，將最新輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中合適的滑動(dòng)窗口，并將第二排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中與所述合適的滑動(dòng)窗口的位置相同的滑動(dòng)窗口中的數(shù)據(jù)順次交換到第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊的所述合適的滑動(dòng)窗口之后滑動(dòng)窗口中，在第一排隊(duì)處理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊中產(chǎn)生包含最新輸入數(shù)據(jù)的新排隊(duì)序列，輸出新排隊(duì)序列的中值數(shù)據(jù)及中值數(shù)據(jù)有效信號(hào)。