[发明专利]数模混合自适应陷波器

权利要求书

1.一种数模混合自适应陷波器，其特征在于，包括：叠加电路、模数转换器ADC、数模转换器DAC及处理芯片；其中，所述叠加电路包括第一输入端、第二输入端及输出端；所述叠加电路的输出端通过所述ADC连接至所述处理芯片的输入端；所述处理芯片的输出端通过所述DAC连接至所述叠加电路的第二输入端；

所述处理芯片计算拟合噪声数字信号，并对所述拟合噪声数字信号进行取反得到反拟合噪声数字信号；通过所述DAC将所述反拟合噪声数字信号转换为反拟合噪声模拟信号；

将外部采集的原始信号输入至所述叠加电路的第一输入端，所述原始信号包括有效信号和噪声信号；将所述反拟合噪声模拟信号输入至所述叠加电路的第二输入端；

所述叠加电路输出所述原始信号和所述反拟合噪声模拟信号的叠加信号，并通过ADC将所述叠加信号转换为叠加数字信号，将所述叠加数字信号输入至所述处理芯片；

所述处理芯片通过自适应算法调节所述拟合噪声数字信号的若干权重参数；根据调节后的若干权重参数计算新的反拟合噪声数字信号，以减小所述反拟合噪声数字信号与所述叠加数字信号的相关性；并输出所述新的反拟合噪声数字信号至所述DAC的输入端。

2.根据权利要求1所述的数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述处理芯片包括定时器；

所述处理芯片对所述定时器进行初始化，为所述定时器设置定时时间及定时中断时间，以控制所述ADC和所述DAC根据所述定时器的输出进行采样。

3.根据权利要求2所述的数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述ADC与所述DAC的采样频率相同。

4.根据权利要求1所述的自适应陷波器，其特征在于，所述处理芯片还用于：根据已知的噪声信号的频率，确定若干正弦信号和若干余弦信号；为每个正弦信号和每个余弦信号配置初始权重参数；根据所述若干正弦信号、若干余弦信号及权重系数，得到初始的拟合噪声数字信号；对所述初始的拟合噪声数字信号进行取反，得到初始的反拟合噪声数字信号；

所述DAC还用于将初始的反拟合噪声数字信号转换成初始的反拟合噪声模拟信号，并将所述初始的反拟合噪声模拟信号输入至所述叠加电路的第二输入端。

5.根据权利要求4所述的数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述处理芯片还用于：预先存储所述拟合噪声数字信号中各个正弦分量和余弦分量在一个周期内每个采样点处的值。

6.根据权利要求1所述数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述叠加电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述叠加电路的第一输入端；

所述第二电阻的第一端作为所述叠加电路的第二输入端；

所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第二端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端之间的连接点作为叠加电路的输出端。

7.根据权利要求1所述数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述叠加电路包括模拟放大器；

所述模拟放大器的正极作为所述叠加电路的第一输入端；

所述模拟放大器的负极作为所述叠加电路的第二输入端；

所述模拟放大器的输出端作为所述叠加电路的输出端。

8.根据权利要求1所述数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述自适应算法包括最小均方LMS算法和递推最小二乘RLS算法。

9.根据权利要求1所述数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述处理芯片还用于：将得到的所述叠加数字信号转换为电压信号。

10.根据权利要求1所述的数模混合自适应陷波器，其特征在于，所述拟合噪声数字信号表示为：

Y(n)＝W(1)×sin(2πω₀n)+W(2)×cos(2πω₀n)+W(3)×sin(2πω₁n)+W(4)×cos(2πω₁n)

其中，n为正整数，ω₀和ω₁为已知的噪声信号的频率，W(1)、W(2)、W(3)及W(4)为权重参数。