[發明專利]基于FFT濾波的方法、終端設備及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 201710452267.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107358165A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 宋佳城;陳宇弘;朱江華
• 申請（專利權）人: 深圳市泰和安科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/14
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司44414
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電流探測技術領域，尤其涉及一種基于FFT濾波的方法、終端設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

濾波在信號處理過程中幾乎是處處可見，可分為硬件和軟件兩個方面來進行處理。在硬件上實現濾波顯然會增加成本，且處理結果不是很理想。相比之下，通過軟件采用特定的算法來濾波更具有實際應用的價值。基于頻譜的處理方法在濾波軟處理中是容易實現的。尤其是基于已知被探測對象的頻率為50Hz時，處理起來更是便捷，高效。這樣闡述的依據是所有的波都可以看作由正弦波的疊加，從頻譜分析的角度來說只需抽取待測波形同頻信號，無需關心其他頻率信號。傅里葉變換是一種將信號從時域變換到頻域的變換形式，是信號處理的重要分析工具。離散傅里葉變換(DFT)是傅里葉變換在離散系統中的表示形式。但是DFT的計算量非常大，快速傅里葉變換算法(FFT)就是DFT的一種快速算法,它是根據DFT的奇、偶、虛、實等特性，對DFT的算法進行改進獲得的。FFT由若干級迭代的蝶形運算組成，在蝶形運算中需要基于蝶形因子。傳統的蝶形因子獲取方式是通過公式計算得到，因此，在對輸入信號進行FFT處理的過程中，需要針對每個采樣點，基于蝶形因子計算公式計算各個采樣點的蝶形因子，使得FFT處理效率慢。

上述問題亟待解決。

發明內容

針對在對輸入信號進行FFT處理的過程中，需要針對每個采樣點，基于蝶形因子計算公式計算各個采樣點的蝶形因子，使得FFT處理效率慢的缺陷，本發明提供一種基于FFT濾波的方法、終端設備及計算機可讀存儲介質。

本發明實施例的第一方面提供了一種基于FFT濾波的方法，包括：

將采集到的輸入信號進行快速濾波處理，其中，通過調用已經保存到蝶形因子表格中的蝶形因子，以及通過移位將數組進行逆位序的排列，實現快速濾波處理的過程；

根據快速濾波處理的結果，獲取輸入信號中指定頻率的波的波峰；

保留帶有波峰的波，完成濾波。

進一步地，蝶形因子表格的列項目具體包括：序號n、PI＝atan(1)*4、采樣點數sample_num、實部R＝cos(2*PI/sample_num*n)、虛部I＝sin(2*PI/sample_num*n)，其中R列和I列中的數據是蝶形因子。

進一步地，n的范圍為0至127。

進一步地，通過移位將數組進行逆位序的排列具體包括：

將輸入十進制數轉化為輸入二進制數列；

將輸入二進制數列由低位到高位上的每個數值，依次分配對應的新地址進行保存；

按照由高位到低位的順序，依次讀取每個對應的新地址上的二進制數值后，將讀取的二進制數值進行合并成為輸出二進制數列；

將輸出二進制數列轉化為輸出十進制數；

按照上述方法依次處理輸入十進制數列中的每個輸入十進制數后，生成一輸出十進制數列。

進一步地，根據快速濾波處理的結果，獲取輸入信號中指定頻率的波的波峰具體包括：

通過快速濾波處理獲取指定頻率的波的模值以及相位；

通過波的模值的一半以及相位獲取波的峰值。

本發明實施例的第二方面提供了一種基于FFT濾波的裝置，包括：

處理模塊，用于將采集到的輸入信號進行快速濾波處理，其中，通過調用已經保存到蝶形因子表格中的蝶形因子，以及通過移位將數組進行逆位序的排列，實現快速濾波處理的過程；

獲取模塊，用于根據快速濾波處理的結果，獲取輸入信號中指定頻率的波的波峰；

濾波模塊，用于保留帶有波峰的波，完成濾波。

進一步地，蝶形因子表格的列項目具體包括：序號n、PI＝atan(1)*4、采樣點數sample_num、實部R＝cos(2*PI/sample_num*n)、虛部I＝sin(2*PI/sample_num*n)，其中R列和I列中的數據是蝶形因子。

進一步地，n的范圍為0至127。

進一步地，處理模塊具體包括：

轉化單元，用于將輸入十進制數轉化為輸入二進制數列；

保存單元，用于將輸入二進制數列由低位到高位上的每個數值，依次分配對應的新地址進行保存；

讀取單元，用于按照由高位到低位的順序，依次讀取每個對應的新地址上的二進制數值后，將讀取的二進制數值進行合并成為輸出二進制數列；

輸出單元，用于將輸出二進制數列轉化為輸出十進制數；