【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理，涉及一种化学仪表的自适应滤波方法、模块及数据采集系统。
技术介绍
1、现有化学仪表设计多使用硬件滤波方法，但在电源电路中改变开关频率、或增加稳压器会修改对应电路，对已设计成型的仪器是不可行的；奇异值分解矩阵法能够降低噪声但是需要依靠大量计算，对mcu要求较高，且会损耗检测仪表的实时性；小波去噪法的去噪性能不稳定，再计算过程长期依赖小波系数不可避免会导致错误数据的产生；变步长自适应算法没有考虑滤波器设计阶数。
2、现有化学仪表在电路设计过程中，通常要将ac220v通过开关电源转换为dc24v，然后由dcdc电路和低压差线性稳压器(ldo)转换为dc5v和dc3.3v为各主控及采样模块供电。再加上主板设计过程中信号通路与电流通路布线不规范的原因造成的信号通路扰动，不可避免的在信号流动中掺杂各类纹波、噪声甚至谐波的干扰。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种化学仪表的自适应滤波方法、模块及数据采集系统，该方法、模块及系统能够对信号中的噪声、波纹及谐振进行消除。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种化学仪表的自适应滤波方法，包括：
3、1)构建理想输入信号及输入噪声信号，根据理想输入信号及输入噪声信号确定期望信号；
4、2)获取输入信号，初始化滤波权重；
5、3)根据所述输入信号、滤波器的阶数h以及滤波权重，确定输出信号；
6、4)计算步骤3)得到的输出信
7、5)判断步骤4)得到的误差e(n)是否小于等于预设误差，当所述误差e(n)小于等于预设误差时，则将当前的输出信号作为最终的输出信号；否则，则对滤波权重进行更新，同时将当前的输出信号作为新的输入信号，再转至步骤3)进行迭代，直至迭代次数等于最优迭代次数为止，当迭代次数等于最优迭代次数时，则将当前的输出信号作为最终的输出信号。
8、步骤3)中的输出信号y(n)表示为：
9、
10、其中，f(n)表示期望信号，i表示本次的迭代次数，h表示滤波器的设计阶数，x(n-i)表示第i次迭代的输入信号。
11、步骤5)中，根据式(2)对滤波权重进行更新，其中，更新后的滤波权重wn+1为：
12、wn+1＝wn+2le(n)x(n) (2)
13、其中，l表示权重迭代步长因数，wn为当前的滤波权重。
14、步骤4)中，输出信号与期望信号之间的误差e(n)表示为：
15、e(n)＝f(n)-y(n) (3)
16、其中，f(n)表示期望信号。
17、所述期望信号f(n)表示为：
18、f(n)＝g(n)+n(n) (4)
19、其中，g(n)表示理想输入信号，n(n)表示输入噪声信号。
20、所述最优迭代次数根据滤波器的设计阶数h及采样周期ts确定。
21、采样周期ts、滤波阶数及步长因子根据化学仪表的类型以及输入信号的类型确定。
22、本专利技术公开了一种化学仪表的自适应滤波模块，用于实现所述的化学仪表的自适应滤波方法。
23、本专利技术公开了一种数据采集系统，包括化学仪表、mcu模块及化学仪表的自适应滤波模块，化学仪表的输出端与化学仪表的自适应滤波模块的输入端相连接，化学仪表的自适应滤波模块的输出端与mcu模块的输入端相连接。
24、本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术所述的化学仪表的自适应滤波方法、模块及数据采集系统在具体操作时，在化学仪表与mcu模块之间设置化学仪表的自适应滤波模块，通过化学仪表的自适应滤波模块基于改进的lms自适应滤波算法对化学仪表的输出信号进行自适应滤波，以消除信号中的噪声、波纹及谐振。
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1.一种化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤3)中的输出信号y(n)表示为：
3.根据权利要求2所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤5)中，根据式(2)对滤波权重进行更新，其中，更新后的滤波权重wn+1为：
4.根据权利要求3所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤4)中，输出信号与期望信号之间的误差e(n)表示为：
5.根据权利要求4所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，所述期望信号f(n)表示为：
6.根据权利要求5所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，所述最优迭代次数根据滤波器的设计阶数H及采样周期Ts确定。
7.根据权利要求6所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，采样周期Ts、滤波阶数及步长因子根据化学仪表的类型以及输入信号的类型确定。
8.一种化学仪表的自适应滤波模块，其特征在于，用于实现权利要求1-7任一项所述的化学仪表的自适应滤波方法。
9.一种数据采集系统，
...【技术特征摘要】
1.一种化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤3)中的输出信号y(n)表示为：
3.根据权利要求2所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤5)中，根据式(2)对滤波权重进行更新，其中，更新后的滤波权重wn+1为：
4.根据权利要求3所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，步骤4)中，输出信号与期望信号之间的误差e(n)表示为：
5.根据权利要求4所述的化学仪表的自适应滤波方法，其特征在于，所述期望信号f(n)表示为：
6.根据权利要求5所述的化学...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗威，熊卫军，梁旭辉，刘玮，杨松涛，梁小虎，黄雪亮，钟杰，贾予平，潘珺，刘欣，孙祥飞，陈常祥，
申请(专利权)人：华能武汉发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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