[發明專利]窄脈沖濾波方法

在審

• 申請號: 201711133956.9
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107800408A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 劉建華;凌云;陳剛;王兵
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: H03K5/1252
• 分類號: H03K5/1252
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及脈沖電路信號處理領域，尤其是一種窄脈沖濾波方法。

背景技術

在數字信號電路中，經常需要對脈沖信號中的干擾脈沖進行過濾，例如，濾除單個或者連續的窄干擾脈沖，過濾機械開關的抖動脈沖，等等。目前常用的方法的采用濾波電路進行濾波，或者是用MCU采樣后進行算法處理。采用濾波電路過濾，當需要過濾的窄脈沖頻率較高時，濾波電路存在直流記憶效應，前面的窄脈沖會影響后面窄脈沖的過濾。用MCU采樣后進行算法處理時，MCU本身容易受到各種干擾影響，從而對窄脈沖的過濾造成影響。

發明內容

為了解決現有數字脈沖信號處理中對干擾脈沖過濾所存在的問題，本發明提供了一種窄脈沖濾波方法，包括：

采樣時鐘脈沖對輸入脈沖進行采樣得到輸入脈沖采樣值；輸入脈沖采樣值的2種狀態分別控制可逆限幅計數單元對采樣時鐘脈沖進行加計數或者減計數，可逆限幅計數單元的輸出為限幅累積計數值；對限幅累積計數值進行譯碼得到譯碼輸出信號，根據譯碼輸出信號產生控制輸出脈沖電平狀態的信號去控制輸出脈沖的電平狀態；所述限幅累積計數值為二進制計數值；所述限幅累積計數值的下限幅值為0，上限幅值為N；所述N為大于等于2的整數。

可逆限幅計數單元處于加計數狀態且限幅累積計數值大于等于上限幅值N時，不對采樣時鐘脈沖進行加計數；可逆限幅計數單元處于減計數狀態且限幅累積計數值等于下限幅值0時，不對采樣時鐘脈沖進行減計數。

對限幅累積計數值進行譯碼得到N+1個譯碼輸出信號；所述N+1個譯碼輸出信號由y0、y1、……、yN組成，y0、y1、……、yN中有且僅有一個有效；所述y0、y1、……、yN中的有效信號與限幅累積計數值中的0、1、……、N一一對應，即當限幅累積計數值為i時，譯碼輸出信號yi有效。

根據譯碼輸出信號產生控制輸出脈沖狀態的信號，方法是，控制輸出脈沖狀態的信號為第一置位信號和第二置位信號；當yN及與N-XU1(N減去XU1)個與yN相鄰的譯碼輸出信號中有一個有效時，則第一置位信號有效，否則第一置位信號無效；當y0及與XD1個與y0相鄰的譯碼輸出信號中有一個有效時，則第二置位信號有效，否則第二置位信號無效；所述XU1為抗干擾上限閾值，XD1為抗干擾下限閾值。所述抗干擾上限閾值為大于N/2(N除以2)且小于等于N的整數；所述抗干擾下限閾值為大于等于0且小于N/2的整數。

第一置位信號和第二置位信號控制輸出脈沖狀態的方法是，輸入的第一置位信號有效且第二置位信號無效時，將輸出脈沖置為1；輸入的第一置位信號無效且第二置位信號有效時，將輸出脈沖置為0；輸入的第一置位信號和第二置位信號均無效時，輸出脈沖狀態不變。第一置位信號和第二置位信號控制輸出脈沖的置1或者置0的方法或者是，輸入的第一置位信號有效且第二置位信號無效時，將輸出脈沖置為0；輸入的第一置位信號無效且第二置位信號有效時，將輸出脈沖置為1；輸入的第一置位信號和第二置位信號均無效時，輸出脈沖狀態不變。

當可逆限幅計數單元的輸出大于N時，N+1個譯碼輸出信號中的yN有效?；蛘呤牵斂赡嫦薹嫈祮卧妮敵龃笥贜時，則譯碼輸出信號多于N+1個；當多于N+1個的譯碼輸出信號中是y0、y1、……、yN之外的譯碼輸出信號有效時，則令第一置位信號有效。

可逆限幅計數單元由具有雙時鐘輸入的可逆計數器和限幅及加減控制電路組成。

本發明的有益效果是：所述方法能夠自動濾除輸入脈沖中的窄干擾脈沖；濾除窄干擾脈沖的效果能夠通過改變限幅累積計數值上限幅值的大小，或者是改變上限比較閾值、下限比較閾值的大小進行調節。

附圖說明

圖1為窄脈沖濾波電路實施例；

圖2為N＝6時采樣單元和可逆限幅計數單元實施例；

圖3為N＝6時譯碼器單元實施例1；

圖4為N＝6時抗干擾閾值選擇單元實施例；

圖5為N＝6時譯碼器單元實施例2；

圖6為輸出控制單元實施例；

圖7為振蕩器單元實施例；

圖8為N＝6時窄脈沖濾波電路抗干擾效果示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。所述窄脈沖濾波方法由包括采樣單元、可逆限幅計數單元、譯碼器單元、抗干擾閾值選擇單元、輸出控制單元、振蕩器單元的窄脈沖濾波電路實現。當窄脈沖濾波電路的應用場合有合適的時鐘脈沖作為采樣時鐘脈沖時，振蕩器單元可以省略。