專利名稱：一種數(shù)字濾波裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波復(fù)用) 系統(tǒng)，特別涉及一種數(shù)字濾波裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波復(fù)用)系統(tǒng) OTS(Optical Transmission Section光傳輸段)層中，采用一個(gè)PID(Proportion-Integra !-Differential比例-積分-微分)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整光功率大小，保證光功率的增益鎖定，以抵消長距離傳輸帶來的光功率衰減。采用高頻的硬件芯片采集該P(yáng)ID系統(tǒng)的輸入信號(hào)，以快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，抑制EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier，摻鉺光纖放大器) 瞬態(tài)效應(yīng)。其中，由于高頻的輸入信號(hào)相比低頻的輸入信號(hào)將給PID系統(tǒng)帶來更為嚴(yán)重的脈沖干擾。而目前所采用的抗干擾方法，如限幅濾波、限速濾波、中值濾波、算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波、滑動(dòng)平均值濾波、慣性濾波以及復(fù)合數(shù)字濾波等，均不適合于PID系統(tǒng)這種高頻變化及脈沖干擾較嚴(yán)重的場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，減少異常的輸入信號(hào)給PID系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的脈沖干擾，故提供一種數(shù)字濾波裝置及其方法。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種數(shù)字濾波方法，該方法應(yīng)用于比例-積分-微分(PID)系統(tǒng)，該方法包括對(duì)所述PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值pde。，并將前η個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為所述輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；從第η+1個(gè)濾波輸出值起開始，計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，輸出給所述PID系統(tǒng)；其中，η為大于等于1的整數(shù)，輸入信號(hào)的采樣頻率高于濾波輸出值的輸出效率。較佳地，上述方法中，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔TftIk)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的過程如下當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值，超出了Y(k-n)-Pdec^Y(k-n)+Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔Tnk)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)，否則將Y(k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。較佳地，上述方法中，當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值超出了 Y(k-n)-Pde。與Y(k-n)+Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。較佳地，上述方法中，所述η、設(shè)定比例、輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，均根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。較佳地，上述方法中，當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了 Y(k-n)_Pde。與Y(k-n)+Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。本發(fā)明還公開了一種數(shù)字濾波裝置，應(yīng)用于比例-積分-微分(PID)系統(tǒng)，該裝置包括采樣單元，對(duì)所述PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣；設(shè)置單元，確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值PdM并將前Π個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為所述輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；濾波處理單元，從第η+1個(gè)濾波輸出值起開始，在計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y (k)并輸出給所述PID系統(tǒng)；其中，所述η為大于等于1的整數(shù)，所述采樣單元的采樣頻率高于所述濾波處理單元的輸出頻率。較佳地，上述裝置中，所述濾波處理單元包括 判斷模塊，判斷所述輸出時(shí)間間隔T (η，k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值是否超出 Y (k-n) -Pdec 與 Y (k-n) +Padd 形成的范圍；濾波輸出模塊，在所述輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值超出Y(k-n)-Pde。 與Y(k-n)+Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，否則將Y (k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。較佳地，上述裝置中，所述判斷模塊，判斷所述輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值是否均超出Y(k-n)-Pde。與Y(k-n)+Padd形成的范圍。較佳地，上述裝置中，所述η、設(shè)定比例、輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，均根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。較佳地，上述裝置中，所述濾波輸出模塊，在所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了 Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。采用本發(fā)明技術(shù)方案可以控制PID系統(tǒng)中的輸入信號(hào)，從而減少異常的輸入信號(hào)給PID系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的脈沖干擾。


圖1是實(shí)施例2中進(jìn)行數(shù)字濾波的流程示意圖；圖2是本實(shí)施例中具體應(yīng)用的采樣值與濾波輸出值的關(guān)系示意圖；圖3是實(shí)施例3數(shù)字濾波裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的前提下，本發(fā)明的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種數(shù)字濾波方法，其可數(shù)字控制PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)，進(jìn)行處理后再輸出給PID系統(tǒng)，從而減少異常的輸入信號(hào)給PID系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的脈沖干擾。此方法主要基于信號(hào)平滑技術(shù)(即控制濾波輸出的輸出周期大于PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)的采樣周期)，對(duì)設(shè)定時(shí)長(即輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間間隔)內(nèi)的PID的輸入信號(hào)進(jìn)行觀察，根據(jù)觀察期內(nèi)的輸入信號(hào)的采樣值，確定輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，并將設(shè)定時(shí)長內(nèi)對(duì)應(yīng)的濾波輸出值(即為前η個(gè)濾波輸出值)均初始設(shè)置為輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；這樣，從第η+1個(gè)濾波輸出值起，在計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)，k > = n，時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔 T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值以及輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，即可確定當(dāng)前濾波輸出值Y(k)，輸出給PID系統(tǒng)。其中，由于輸入信號(hào)的采樣頻率高于濾波輸出值的輸出效率，因此相鄰的兩個(gè)濾波輸出值的輸出時(shí)間間隔內(nèi)，輸入信號(hào)的采樣值有多個(gè)，若這多個(gè)采樣值均超過估計(jì)的取值范圍，本實(shí)施例估計(jì)的取值范圍即為Y(k-n)-Pde。與Y(k-n)+Padd形成的范圍，則需要重新確定當(dāng)前濾波輸出值，本實(shí)施例中，將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值賦值給當(dāng)前濾波輸出值；否則，就可以認(rèn)為當(dāng)前濾波值與上一濾波輸出值相比無變化，即將歷史濾波輸出值Y(k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值。而在上述過程中，η、輸入信號(hào)的Padd和Pde。均可以根據(jù)輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。—些優(yōu)選的方案中，考慮到，相鄰的兩個(gè)濾波輸出值的輸出時(shí)間間隔內(nèi)，輸入信號(hào)的采樣值可能過多，因此，輸出時(shí)間間隔T(k_n,k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中有設(shè)定比例(例如， 70 % )的采樣值均超出了 Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將這m個(gè)采樣值的平均值作為Y(k)即可。其中，設(shè)定比例可以根據(jù)輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。還有某些場景應(yīng)用中，在上述各方案確定Y(k)時(shí)，為了輸出更精準(zhǔn)，因此，要求設(shè)定比例的采樣值均超出Y(k-n)-Pde。與Y(k-n)+Padd形成的范圍外，還要求超出范圍的這些采樣值是連續(xù)的，才將設(shè)定數(shù)量的采樣值的平均值作為Y(k)。即輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了 Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍， 則將輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種數(shù)字濾波方法，其輸入為采樣值和歷史濾波輸出值，歷史濾波輸出值Y(k-n)，如果本次1^ < n，則初始化為X(O)，即第一次采樣值輸出為新的濾波輸出值。根據(jù)輸出時(shí)間間隔Tnk)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，以及設(shè)定比例，假設(shè)輸出時(shí)間間隔T^1, k)內(nèi)連接m個(gè)采樣值超過了 Y(k-n)+Padd和Y(k-n)-Pdec的范圍，即需要計(jì)算這m個(gè)采樣值的平均值，并賦值給Y (k)。本實(shí)施例中，設(shè)定j為連續(xù)大于Y (k-n) +Padd的采樣值個(gè)數(shù)，i為連續(xù)小于Y (k-n)-Pdec的采樣值個(gè)數(shù)，從而判斷是否有連續(xù)m個(gè)濾波輸出值超過范圍。具體地，該數(shù)字濾波過程如圖1所示，包括如下步驟步驟1 初始化，將第1個(gè)到第η個(gè)濾波輸出值賦值為輸入信號(hào)的第1次采樣值， Y(O) = X(O)，Y(I) = X(O),……Y(n-l) = X(O)，并確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間間隔內(nèi)，輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Ptte ；該步驟中，輸出η個(gè)濾波輸出值的這一時(shí)間段內(nèi)，根據(jù)輸入信號(hào)的所有采樣值增加和減少的情況，確定輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。。具體地，可根據(jù)使用者對(duì)濾波程度的預(yù)期值來確定，即在輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)，采樣值增加得比設(shè)定的Padd少，認(rèn)為沒有增加；采樣值減少得比Pdec少，認(rèn)為沒有減少，即此時(shí)，認(rèn)為Y(k)與Y(k-n)相比無變化，需要將Y(k-n)賦值給Y(k)。也可以，認(rèn)為預(yù)期的采樣值增加的變化率必須超過Padd/n，或者減少的變化率必須超過Pdec/n，而優(yōu)選的方案中，不僅是單個(gè)采樣值的變化率超過前述比例，必須是連續(xù)的m個(gè)值超過。步驟2:計(jì)算歷史濾波輸出值Y(k-n)與當(dāng)前采樣值X(t)的差值ΔΡ，即 Y (k-n) -X (t) = Δ P ；步驟3 對(duì)步驟3進(jìn)行m次操作，到m個(gè)Δ P值；步驟4 判斷m個(gè)Δ P值，每個(gè)都大于Pdec，或者每個(gè)都小于_Padd，則對(duì)此m次中的所有采樣值進(jìn)行算術(shù)平均，賦值給Y (k)，作為新的濾波輸出值；判斷m個(gè)ΔΡ值，不符合上述條件，則將歷史濾波輸出值Y(k-n)賦值給Y(k)，作為新的濾波輸出值。步驟5 重復(fù)步驟4，獲取新的濾波輸出值。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)采樣值實(shí)際變化大小相對(duì)于時(shí)間的斜率的范圍，動(dòng)態(tài)調(diào)整 n, m, Pdec, Padd的值，以滿足實(shí)際PID系統(tǒng)的使用需要。下面以具體的應(yīng)用，來詳細(xì)說明上述數(shù)字濾波過程。如圖2所示，最上面所示為輸入信號(hào)的采樣波形圖，其縱軸表示采樣值大小x(t)，橫軸表示時(shí)間。若初始化過程中，觀察設(shè)定時(shí)長(即輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間間)內(nèi)的采樣值大小，假設(shè)η為3，因此，可以初始化，U和Y2均賦值為X0。接著開始計(jì)算Y3,即K = 3，由于η = 3，所以和Y。比較從圖2可以看出，從輸出 Y2到Y(jié)3的這一時(shí)間間隔(簡稱為τ(2,3))內(nèi)，采樣值包括\、\、X10, X11和)(12，若假設(shè)確定濾波輸出值時(shí)m個(gè)采樣值滿足條件即可，m為3，則可以從圖2中可以看出這幾個(gè)采樣值均在 [Y0+Padd, Y0-Pdec]范圍內(nèi)，故 Y3 = Y0 = Xqo下面開始計(jì)算Y4,即K = 4，由于η = 3，所以和Y1比較從圖2可以看出，Τ(3,4)內(nèi)只有一個(gè)采樣值X13在[Yi+Padd, Y1-Pdec]范圍之外，故Y4 = Y1 = Xqo下面再計(jì)算Y5，即K = 5，由于η = 3，所以和&比較從圖2可以看出，Τ(4,5)內(nèi)采樣值)(16、X17和X18均在％+Padd，Y2-Pdec]范圍之外，即有3個(gè)采樣值均在估計(jì)的范圍之外， 因此 Y5 = (X16+X17+X18)/3。同樣地，按照上述方法，可以計(jì)算得到，Y6= (X20+X21+X22) /3，Y7 = (X24+X25+X26) /3， Y=Y
實(shí)施例3本實(shí)施例介紹一種數(shù)字濾波裝置，其應(yīng)用于比例-積分-微分(PID)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例1和2的濾波方法。具體地，該裝置如圖3所示，包括如下單元。采樣單元，對(duì)PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣；設(shè)置單元，確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間間隔內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值增加閾值 Padd和采樣值減小閾值Pde。，并將前η個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；濾波處理單元，從第η+1個(gè)濾波輸出值起，在計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔 T0^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y(k)并輸出給所述PID系統(tǒng)；其中，采樣單元對(duì)輸入信號(hào)的采樣頻率高于濾波處理單元的濾波輸出值的輸出頻率。η、輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，均根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。在本實(shí)施例中，濾波處理單元又包括判斷模塊，判斷輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值是否超出Y(k-n)-Pdec;與 Y (k-n)+Padd形成的范圍；濾波輸出模塊，在輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值超出Y(k-n)-Pde。與 Y(k-n)+Padd形成的范圍時(shí)，將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，否則將Y (k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。在優(yōu)選方案中，上述判斷模塊判斷輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值是否均超出Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍。其中，設(shè)定比例可根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。還有一些方案中，濾波輸出模塊，在輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了 Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔 T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。上述實(shí)施例可應(yīng)用于DWDM系統(tǒng)中的光放大板中，這樣，降低了 PID系統(tǒng)的脈沖干擾，進(jìn)而也就解決了光功率輸入信號(hào)噪聲較大的問題。當(dāng)然上述實(shí)施例還可適用于使用PID 控制的實(shí)時(shí)溫控系統(tǒng)輸入信號(hào)抗干擾場景以及其他輸入信號(hào)脈沖干擾頻繁的PID系統(tǒng)數(shù)
字濾波。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字濾波方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于比例-積分-微分(PID)系統(tǒng)，該方法包括對(duì)所述PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Ρ-，并將前η個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為所述輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；從第η+1個(gè)濾波輸出值起開始，計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值 Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值P-，確定當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，輸出給所述PID系統(tǒng)；其中，η為大于等于1的整數(shù)，輸入信號(hào)的采樣頻率高于濾波輸出值的輸出效率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的過程如下當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值，超出了Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，否則將Y (k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔T(^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值超出了Y(k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0ri,k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述η、設(shè)定比例、輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，均根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了Y(k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。
6.一種數(shù)字濾波裝置，其特征在于，應(yīng)用于比例-積分-微分(PID)系統(tǒng)，該裝置包括 采樣單元，對(duì)所述PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣；設(shè)置單元，確定輸出前η個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值 Padd和采樣值減小閾值Pde。，并將前η個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為所述輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；濾波處理單元，從第η+1個(gè)濾波輸出值起開始，在計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-l)與當(dāng)前濾波輸出值Y(k)的輸出時(shí)間間隔 T0^k)內(nèi)所述輸入信號(hào)的采樣值以及所述輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，確定當(dāng)前濾波輸出值Y(k)并輸出給所述PID系統(tǒng)；其中，所述η為大于等于1的整數(shù)，所述采樣單元的采樣頻率高于所述濾波處理單元的輸出頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述濾波處理單元包括判斷模塊，判斷所述輸出時(shí)間間隔T0ri,k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值是否超出Y(k-n)-Pde。與 Y (k-n)+Padd形成的范圍；濾波輸出模塊，在所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值超出Y(k-n)-Pde。與 Y(k-n)+Padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y (k)，否則將Y (k-n)賦值給當(dāng)前濾波輸出值Y (k)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述判斷模塊，判斷所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值是否均超出Y (k-n) -Pdec與Y (k-n) +Padd形成的范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述η、設(shè)定比例、輸入信號(hào)的采樣值增加閾值Padd和采樣值減小閾值Pde。，均根據(jù)所述輸入信號(hào)的采樣值相對(duì)于采樣時(shí)間的斜率動(dòng)態(tài)調(diào)整。
10.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述濾波輸出模塊，在所述輸出時(shí)間間隔Ta^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值中設(shè)定比例的采樣值連續(xù)超出了 Y(k-n)-Pdee與Y(k-n)+padd形成的范圍，則將輸出時(shí)間間隔T0^k)內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值的平均值作為當(dāng)前濾波輸出值Y(k)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字濾波裝置及其方法，涉及DWDM系統(tǒng)。本發(fā)明方法包括對(duì)PID系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，確定輸出前n個(gè)濾波輸出值的時(shí)間段內(nèi)輸入信號(hào)的Padd和Pdec，并將前n個(gè)濾波輸出值均設(shè)置為所述輸入信號(hào)的第一個(gè)采樣值；從第n+1個(gè)濾波輸出值起開始，計(jì)算當(dāng)前濾波輸出值Y(k)時(shí)，根據(jù)歷史濾波輸出值Y(k-n)、上一濾波輸出值Y(k-1)與Y(k)的輸出時(shí)間間隔內(nèi)輸入信號(hào)的采樣值以及輸入信號(hào)的Padd和Pdec，確定Y(k)，輸出給PID系統(tǒng)；其中，n為大于等于1的整數(shù)，輸入信號(hào)的采樣頻率高于濾波輸出值的輸出效率。本發(fā)明技術(shù)方案可以減少異常的輸入信號(hào)給PID系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的脈沖干擾。
文檔編號(hào)H03H17/02GK102355230SQ201110186870
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者王耕 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司