[發明專利]自適應濾波方法、自適應濾波器及存儲介質

有效

• 申請號: 201710590420.3
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107425826B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 葉斌英;宋萬杰;任新杰
• 申請（專利權）人: 廣東美芝制冷設備有限公司
• 主分類號: H03H21/00
• 分類號: H03H21/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 金旭鵬;肖冰濱

本發明實施例提供一種自適應濾波方法、自適應濾波器及存儲介質，屬于信號處理領域。所述方法包括：根據接收的參考頻率生成參考信號；根據所述參考信號和所述濾波器權值計算帶通輸出信號；根據接收的待濾波信號、所述帶通輸出信號計算帶阻輸出信號；根據所述帶阻輸出信號調整學習速率；以及根據所述學習速率更新所述濾波器權值以用于下一周期中帶通輸出信號的計算。在濾波過程中，根據帶阻輸出信號可以判斷帶通輸出信號是否及時有效跟隨到輸入信號，據此動態調整學習速率可以實輸出信號的現更快速跟隨。

技術領域

本發明涉及信號處理領域，具體地，涉及一種自適應濾波方法、自適應濾波器及存儲介質。

背景技術

現有技術中的濾波器通常具有固定的參數以及固定的帶寬，這樣的濾波器很難同時兼顧穩態精度及動態跟隨性能，這使得濾波器并不能很好的應用到實際控制系統中。

例如，在實際的電機控制系統中，由于噪聲的存在，不可避免地需合理設置一些濾波器，以濾除影響系統正常運行的噪聲。而對于電機控制系統，不僅運行頻帶范圍寬，而且實時性要求高。常規的固定參數、固定帶寬濾波器很難同時顧及穩態精度和動態跟隨性能，并且固定的參數也很難適應整個速度范圍。

此外，如果在控制系統中采用常規的自適應濾波器，雖然能夠解決頻帶適應問題，但是并不能兼顧穩態精度和動態跟隨性能。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種自適應濾波方法、自適應濾波器及存儲介質，用于解決或至少部分解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種自適應濾波方法，該方法包括：根據接收的參考頻率生成參考信號；根據所述參考信號和所述濾波器權值計算帶通輸出信號；根據接收的待濾波信號、所述帶通輸出信號計算帶阻輸出信號；根據所述帶阻輸出信號調整學習速率；以及根據所述學習速率更新所述濾波器權值以用于下一周期中帶通輸出信號的計算。

可選地，所述根據所述帶阻輸出信號調整學習速率包括：對所述帶阻輸出信號執行均值濾波以得到濾波后的值；在所述濾波后的值小于或等于預設閾值的情況下，將所述學習速率調整為第一學習速率；以及在所述濾波后的值大于所述預設閾值的情況下，將所述學習速率調整為第二學習速率，其中所述第二學習速率大于所述第一學習速率。

可選地，所述根據接收的參考頻率生成參考信號包括根據以下公式生成第一參考信號和第二參考信號：

其中，k為整數，表示第k個周期，ω_c為所述參考頻率，x₁(k)表示所述第一參考信號，x₂(k)表示所述第二參考信號。

可選地，所述濾波器權值包括第一濾波器權值和第二濾波器權值，

所述根據所述參考信號和所述濾波器權值計算帶通輸出信號包括根據以下公式計算所述帶通輸出信號：

y(k)＝w₁(k)x₁(k)+w₂(k)x₂(k)

其中，y(k)表示所述帶通輸出信號，w₁(k)表示所述第一濾波器權值，w₂(k)表示所述第二濾波器權值。

可選地，所述根據所述學習速率更新所述濾波器權值包括根據以下公式計算更新后的濾波器權值：

其中，w₁(k+1)表示更新后的第一濾波器權重，w₂(k+1)表示更新后的第二濾波器權重，μ表示學習速率，ε(k)表示所述帶阻輸出信號。