[发明专利]一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统

权利要求书

1.一种同频噪声处理方法，包括以下步骤：

步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；

步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；

步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。

2.根据权利要求1所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述加载在第一电极的驱动信号为：

Tx＝sin(ωt)，所述生成的感应信号为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+noise，

其中，noise＝Bsin(ωt+θ)，

在上述公式中，Tx为驱动信号，ω＝2πf，其中，f为驱动信号频率，Rx为感应信号，A为信号衰减系数，φ为信号相位，即噪声源系统的系统相位值，B和θ分别为噪声衰减系数和噪声相位。

3.根据权利要求2所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体包括：将感应信号Rx展开，对展开后的感应信号Rx进行正交解调，获取感应信号Rx的余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号Rx的幅值R；所述感应信号Rx展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt)

在上述公式中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位；

所述获取余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号Rx的幅值R的具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ)

上述公式中，I为余弦分量，Q为正弦分量。

4.根据权利要求3所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤b中，所述通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值是否等于噪声源系统的真实系统相位值，如果所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值不等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

5.根据权利要求4所述的同频噪声处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述根据噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，通过汉宁窗，采样时间为T，f为驱动信号频率，bitfreq＝1/T，bitfreq为驱动信号频率f的最小变化单位；驱动信号频率f的信号在f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在上述公式中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值。