[發(fā)明專利]一階滯后濾波生成裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910488736.0
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110209628B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊冬強;李明星
• 申請（專利權）人: 杭州華塑科技股份有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種一階滯后濾波生成裝置，其特征在于，所述裝置包括：

激勵單元，用于生成激勵信號；

觀測單元，電性耦接與所述激勵單元，用于獲取系統(tǒng)參數(shù)及所述激勵信號生成觀測模型；根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)生成的所述觀測模型：

所述系統(tǒng)參數(shù)包括：隨時間變化的自變量系數(shù)f(t)、不隨時間變化的自變量系數(shù)a、不隨時間變化的常數(shù)b、隨時間變化的時變常數(shù)激勵信號造成的觀測噪聲ω、x為所述觀測模型的激勵變量；

響應單元，電性耦接于所述觀測單元，用于根據(jù)所述觀測模型生成自適應濾波系數(shù)；根據(jù)所述觀測模型中的常定量時不變系數(shù)和時變系數(shù)的參數(shù)模型，區(qū)別噪聲信號和響應信號；以及

濾波單元，電性耦接于所述響應單元，用于根據(jù)所述自適應濾波系數(shù)生成一階滯后濾波；

其中，所述激勵單元包括激勵判斷模塊，用于判斷激勵變量在前后兩次獲取時的采樣值是否小于采樣誤差；以及激勵輸出模塊，電性耦接于所述觀測單元及所述激勵判斷模塊，用于根據(jù)所述激勵判斷模塊的判斷結果生成激勵信號；

所述響應單元包括：幅值計算模塊，分別電性耦接于所述觀測單元及激勵輸出模塊，用于根據(jù)所述觀測模型以及所述激勵信號生成濾波幅值；以及系數(shù)計算模塊，電性耦接于所述幅值計算模塊，用于根據(jù)所述濾波幅值生成自適應濾波系數(shù)；

所述幅值計算模塊包括：突變子模塊，分別電性耦接于所述激勵單元及所述觀測單元，用于獲取所述激勵單元的突變激勵信號時，生成突變?yōu)V波幅值；以及穩(wěn)定子模塊，分別電性耦接于所述激勵單元及所述觀測單元，用于獲取所述激勵單元的穩(wěn)定激勵信號時，生成穩(wěn)定濾波幅值；

所述系數(shù)計算模塊包括：突變?yōu)V波生成子模塊，電性耦接于所述突變子模塊，用于獲取突變?yōu)V波幅值，生成突變?yōu)V波系數(shù)；以及平穩(wěn)濾波生成子模塊，電性耦接于所述穩(wěn)定子模塊，用于獲取穩(wěn)定濾波幅值，生成穩(wěn)定濾波系數(shù)；

當激勵變量穩(wěn)定時，變化越小其平穩(wěn)性越可信，所述自適應濾波系數(shù)β的穩(wěn)定濾波系數(shù)為：

當激勵變量突變時，變化越大靈敏性越可信，所述自適應濾波系數(shù)β的突變?yōu)V波系數(shù)為：

根據(jù)所述自適應濾波系數(shù)β以及迭代濾波公式，生成一階滯后濾波：

y_{APRC_k}＝βy_in+(1-β)y_{APRC_k-1}；

所述一階滯后濾波生成公式中，y_in表示輸入信號，y_{APRC_k-1}表示上一次自適應響應參數(shù)一階滯后濾波值，y_{APRC_k}表示生成的自適應響應參數(shù)一階滯后濾波值，n為冪函數(shù)的指數(shù)。

2.一種一階滯后濾波生成方法，其特征在于，包括權利要求1所述的裝置，所述方法包括：

藉由激勵單元生成激勵信號；

藉由觀測單元獲取系統(tǒng)參數(shù)及所述激勵信號生成觀測模型；根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)生成的所述觀測模型：

藉由響應單元根據(jù)所述觀測模型生成自適應濾波系數(shù)；以及

藉由濾波單元根據(jù)所述自適應濾波系數(shù)生成一階滯后濾波。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述藉由激勵單元根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)生成激勵信號，包括：

藉由激勵判斷模塊判斷激勵變量在前后兩次獲取時的采樣值是否小于采樣誤差；以及

藉由激勵輸出模塊根據(jù)所述激勵判斷模塊的判斷結果生成激勵信號。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述藉由響應單元根據(jù)所述觀測模型生成自適應濾波系數(shù)，包括：

藉由幅值計算模塊根據(jù)所述觀測模型以及所述激勵信號生成濾波幅值；以及

藉由系數(shù)計算模塊根據(jù)所述濾波幅值生成自適應濾波系數(shù)。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述藉由幅值計算模塊根據(jù)所述觀測模型以及所述激勵信號生成濾波幅值，包括：

藉由突變子模塊獲取所述激勵單元的突變激勵信號時，生成突變?yōu)V波幅值；以及

藉由穩(wěn)定子模塊獲取所述激勵單元的穩(wěn)定激勵信號時，生成穩(wěn)定濾波幅值。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述藉由濾波單元根據(jù)所述自適應濾波系數(shù)生成一階滯后濾波，包括：

藉由突變?yōu)V波生成模塊獲取突變?yōu)V波幅值，生成突變?yōu)V波系數(shù)；以及

藉由平穩(wěn)濾波生成模塊獲取穩(wěn)定濾波幅值，生成穩(wěn)定濾波系數(shù)。