抑制窄帶單音幹擾的濾波方法

2023-09-18 00:35:30

抑制窄帶單音幹擾的濾波方法
【專利摘要】本發明提出了一種抑制窄帶單音幹擾的濾波方法及裝置，所述方法包括以下步驟：步驟S1：Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數的索引值；步驟S2：Notch濾波器根據所述索引值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數；步驟S3：Notch濾波器根據時域迭代式及其濾波係數計算對所述載波信號進行濾波並輸出濾波結果。本發明抑制窄帶單音幹擾的濾波方法及裝置通過Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取索引值，以及與該索引值對應的濾波器時域迭代式的濾波係數從而進行濾波，其設計簡單、濾波效果較佳，非常具有實用性。
【專利說明】抑制窄帶單音幹擾的濾波方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，特別涉及一種抑制窄帶單音幹擾的濾波方法及裝置。【背景技術】
[0002]在通信過程中，由於各種原因，常會有一些與被測信號無關的電壓或電流存在，這樣會影響通信數據的性能和質量。這些信號叫做幹擾，它分為內部幹擾和外部幹擾。
[0003]內部幹擾，是通信系統內部各部件間的互相干擾，這種幹擾可通過通信裝置的合理設計、零部件的合理布局，或採取隔離措施等加以消除或減弱。
[0004]外部幹擾，是由通信系統外部的因素產生的，常見的幹擾包括:
[0005]1、機械幹擾
[0006]機械幹擾最為嚴重，也很廣泛。機械振動會使導線在磁場中運動，產生感應電動勢。抑制這類幹擾，用減振措施即可，如採用減振彈簧或減振橡膠等。
[0007]2、溫度幹擾
[0008]由於溫度過高、波動且不均勻，在檢測中溫度常導致電子元件參數變化或產生熱電勢，從而對測量結果造成嚴重幹擾。在工程上，一般採用熱屏蔽方法抑制熱幹擾，如把敏感元件裝入恆溫箱中。在電子測量裝置中，常採用溫度補償措施，以補償溫度變化對檢測結果的影響。
[0009]3、電磁幹擾
[0010]由於廠礦中發電機、電動機及氣體放電器件等雜散電磁場的存在，電場或磁場的變化，會使電或磁的幹擾進入電子測量裝置中，引起幹擾信號。
[0011]現有的通訊系統中，時域發射信號經過信道之後會混入窄帶單音幹擾，該窄帶單音幹擾為復指數形式:
[0012]i,(O =為 W2ar/°(t+,,)，
[0013]其中，A0為單音幹擾的幅度，ΦC1為單音幹擾的初始相位，L為已知的單音幹擾的頻率。
[0014]混入單音幹擾的時域信號到達接收端之後，需要對該窄帶單音幹擾進行濾波處理，通常是加入濾波器模塊實現窄帶幹擾抑制功能，但加入的濾波模塊通常僅能對特定單一的幹擾進行濾波，效果不佳。

【發明內容】

[0015]本發明的目的是提出一種設計簡單、效果較佳的抑制窄帶單音幹擾的濾波方法。
[0016]為達到上述目的，本發明提出了一種抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，包括以下步驟:
[0017]步驟SI =Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數的索引值；
[0018]步驟S2 =Notch濾波器根據所述索引值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數；[0019]步驟S3 =Notch濾波器根據時域迭代式及其濾波係數計算對所述載波信號進行濾波並輸出濾波結果。
[0020]進一步,在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波方法中，所述步驟SI之前還包括:Notch濾波器在每幀濾波前重新初始化。
[0021]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波方法中，所述步驟SI之前還包括:
[0022]根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值，存儲該差值與該濾波器時域迭代式的濾波係數對應的索引值。
[0023]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波方法中，所述步驟S2具體包括:
[0024]步驟S201 =Notch濾波器根據所述索引值得到該濾波器時域迭代式的濾波係數的存儲地址，所述索引值與該濾波係數的存儲地址存在一一映射的一種對應關係；
[0025]步驟S202 =Notch濾波器根據所述存儲地址讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數。
[0026]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波方法中，所述Notch濾波器的濾波係數存儲採用ROM，ROM深度為64，數據位寬為96bit。
[0027]另，本發明提供一種抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，包括:
[0028]索引值讀取單元，用於Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數的索引值；
[0029]濾波係數讀取單元，用於Notch濾波器根據所述索引值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數 '及
[0030]濾波計算單元，用於Notch濾波器根據時域迭代式及其濾波係數計算對所述載波信號進行濾波並輸出濾波結果。
[0031]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置中，所述濾波裝置還包括初始化單元，用於Notch濾波器在每幀濾波前重新初始化。
[0032]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置中，所述濾波裝置還包括索引值存儲單元，用於根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值，存儲該差值與該濾波器時域迭代式的濾波係數對應的索引值。
[0033]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置中，所述濾波係數讀取單元進一步包括:
[0034]存儲地址子單元，用於Notch濾波器根據所述索引值得到該濾波器時域迭代式的濾波係數的存儲地址，所述索引值與該濾波係數的存儲地址存在一一映射的一種對應關係；及
[0035]濾波係數子單元，用於Notch濾波器根據所述存儲地址讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數。
[0036]進一步，在上述抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置中，所述Notch濾波器的濾波係數存儲採用ROM，ROM深度為64，數據位寬為96bit。
[0037]本發明抑制窄帶單音幹擾的濾波方法及裝置通過Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取索引值，以及與該索引值對應的濾波器時域迭代式的濾波係數從而進行濾波，其設計簡單、濾波效果較佳，非常具有實用性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本發明抑制窄帶單音幹擾的濾波方法一實施例的流程示意圖；
[0039]圖2為載波中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值與索引值對應關係結構示意圖；
[0040]圖3為圖1步驟S2的具體流程示意圖；
[0041]圖4為圖1步驟S3中計算複數乘法實現的結構示意圖；
[0042]圖5為本發明抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置一實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
[0044]本發明抑制窄帶單音幹擾的濾波方法採用Notch濾波器進行濾波，該Notch濾波器在單位圓上只能有一個零點。為了降低實現代價，採用一階IIR Notch濾波器有效抑制窄帶單音幹擾，該Notch濾波器的系統函數為:
[0045]
【權利要求】
1.一種抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟SI =Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數的索引值； 步驟S2 =Notch濾波器根據所述索引值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數； 步驟S3 =Notch濾波器根據時域迭代式及其濾波係數計算對所述載波信號進行濾波並輸出濾波結果。
2.根據權利要求1所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，其特徵在於，所述步驟SI之前還包括:Notch濾波器在每幀濾波前重新初始化。
3.根據權利要求2所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，其特徵在於，所述步驟SI之前還包括: 根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值，存儲該差值與該濾波器時域迭代式的濾波係數對應的索引值。
4.根據權利要求1所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，其特徵在於，所述步驟S2具體包括: 步驟S201 =Notch濾波器根據所述索引值得到該濾波器時域迭代式的濾波係數的存儲地址，所述索引值與該濾波係數的存儲地址存在一一映射的一種對應關係； 步驟S202 =Notch濾波器根據所述存儲地址讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數。
5.根據權利要求1所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波方法，其特徵在於，所述Notch濾波器的濾波係數存儲採用ROM，ROM深度為64，數據位寬為96bit。
6.一種抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，其特徵在於，包括: 索引值讀取單元，用於Notch濾波器根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數的索引值； 濾波係數讀取單元，用於Notch濾波器根據所述索引值讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數 '及 濾波計算單元，用於Notch濾波器根據時域迭代式及其濾波係數計算對所述載波信號進行濾波並輸出濾波結果。
7.根據權利要求6所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，其特徵在於，所述濾波裝置還包括初始化單元，用於Notch濾波器在每幀濾波前重新初始化。
8.根據權利要求6所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，其特徵在於，所述濾波裝置還包括索引值存儲單元，用於根據載波信號中心頻率與窄帶單音幹擾頻率的差值，存儲該差值與該濾波器時域迭代式的濾波係數對應的索引值。
9.根據權利要求6所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，其特徵在於，所述濾波係數讀取單元進一步包括: 存儲地址子單元，用於Notch濾波器根據所述索引值得到該濾波器時域迭代式的濾波係數的存儲地址，所述索引值與該濾波係數的存儲地址存在一一映射的一種對應關係；及 濾波係數子單元，用於Notch濾波器根據所述存儲地址讀取該濾波器時域迭代式的濾波係數。
10.根據權利要求9所述的抑制窄帶單音幹擾的濾波裝置，其特徵在於，所述Notch濾波器的濾波係數存儲採用ROM，ROM深度為64，數據位寬為96bit。
【文檔編號】H03H9/46GK103684339SQ201210361363
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2012年9月25日
【發明者】範豔根, 王林旺, 郭承容, 朱奎 申請人:深圳市金正方科技有限公司