[发明专利]硬件滤波装置、方法和系统

说明书

本发明提供了一种硬件滤波装置、方法和系统，涉及信号处理技术领域，硬件滤波装置包括滤波模块、信号处理模块和参数调整模块；其中，参数调整模块分别与滤波模块和信号处理模块连接；滤波模块用于对采集到的磁悬浮轴承传感器的信号进行初始滤波；信号处理模块用于对初始滤波后的磁悬浮轴承传感器信号进行预设的信号运算处理，得到实际滤波电阻值；参数调整模块用于基于实际滤波电阻值调整滤波参数，并根据调整后的滤波参数对滤波模块进行参数调整，以便进行硬件滤波。本发明可以降低人工生产成本，无需逐个调整硬件滤波电阻，提高滤波设备的产品一致性。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其是涉及一种硬件滤波装置、方法和系统。

背景技术

在现有磁悬浮轴承传感器的信号采集过程中，信号中的干扰会对磁悬浮轴承的稳定性控制产生很大的影响，因此需要对采集到的信号进行滤波处理。目前，滤波处理的方法包括软件滤波和硬件滤波，然而，软件滤波运算时间较长，同时由于增加控制延迟，导致了实时性控制降低；现有的硬件滤波虽然可以解决软件滤波存在的问题，但由于机械结构等原因，每台磁悬浮轴承传感器的高频频率不尽相同，因此需要根据每台磁悬浮轴承传感器的高频信号对滤波电阻进行人工更换，费时费力，且效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬件滤波装置、方法和系统，可以降低人工生产成本，无需逐个调整硬件滤波电阻，提高滤波设备的产品一致性。

第一方面，本发明实施例提供一种硬件滤波装置，硬件滤波装置包括滤波模块、信号处理模块和参数调整模块；其中，参数调整模块分别与滤波模块和信号处理模块连接；

滤波模块用于对采集到的磁悬浮轴承传感器的信号进行初始滤波；

信号处理模块用于对初始滤波后的磁悬浮轴承传感器信号进行预设的信号运算处理，得到实际滤波电阻值；

参数调整模块用于基于实际滤波电阻值调整滤波参数，并根据调整后的滤波参数对滤波模块进行参数调整，以便进行硬件滤波。

在可选的实施方式中，信号处理模块包括依次连接的模数转换子模块和数字信号处理子模块；参数调整模块的两端分别连接滤波模块和数字信号处理子模块；

参数调整模块还用于基于数字信号处理子模块的计算结果通过串行总线设置滤波调整参数，并基于滤波调整参数确定滤波子模块的滤波参数。

在可选的实施方式中，参数调整模块包括电阻调整模块。

在可选的实施方式中，电阻调整模块包括数字电位器。

在可选的实施方式中，数字电位器包括分辨率为16bit、量程为100K的数字电位器。

在可选的实施方式中，装置还包括：初始化模块；

初始化模块用于通过数字信号处理子模块对参数调整模块进行初始化。

第二方面，本发明实施例提供一种硬件滤波方法，方法应用于前述实施方式任一项的硬件滤波装置；方法包括：

设置滤波器的滤波参数初始值；

基于滤波参数初始值对传感器信号进行初始滤波操作；

对初始滤波操作后的传感器信号进行预设的信号运算处理，得到实际滤波所需的电阻值；

基于实际滤波的电阻值调整滤波参数，基于调整后的滤波参数对滤波模块进行参数调整，以便进行硬件滤波。

在可选的实施方式中，对初始滤波操作后的传感器信号进行预设的信号运算处理，得到实际滤波电阻值的步骤，包括：

对初始滤波操作后的传感器信号进行模数转换，得到数字化的传感器信号；

对数字化的传感器信号进行数字信号处理，得到实际滤波电阻值。