本公開屬于信號處理，尤其涉及一種微弱電流信號濾波方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)的傳感信號傳輸過程中，經(jīng)常會因為外部環(huán)境噪聲或系統(tǒng)噪音導致傳感信號失真。為解決以上問題，通常采用硬件層面或信號處理層面，兩種信號濾波方法：硬件層面，對傳感傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行保護，如在傳感器變送環(huán)節(jié)加裝抗振動、磁保護罩等裝置，該方式可在一定程度上減少外部環(huán)境噪聲。信號處理層面，采用相關(guān)信號處理算法對采集信號進行信號濾波或補償，如采用小波去噪算法濾除環(huán)境噪聲，該方式需要對噪聲的類型具有一定了解，才能依此設(shè)計合理的信號濾波算法。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中信號濾波具有一下特點：1）需要對噪聲源和噪聲類型較為了解，否則難以選取有效的信號濾波算法。2）現(xiàn)有方法通常采用靜態(tài)補償?shù)姆绞教幚硐到y(tǒng)噪聲，即不考慮輸入信號對系統(tǒng)噪聲的非線性影響。3）沒用采用系統(tǒng)性方法對噪聲及噪聲對信號的影響做分析，導致信號濾波效果不明顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本公開提供了一種微弱電流信號濾波方法、裝置，采用對不同類型的噪聲進行劃分，并建立濾波模型進行分別濾波的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)對多種噪聲同時處理，適應(yīng)更加復(fù)雜的噪聲環(huán)境，提高信號傳輸?shù)臏蚀_率。

2、本申請通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種電流傳輸信號濾波方法，方法包括，

4、根據(jù)噪聲的來源將噪聲劃分為環(huán)境噪聲、系統(tǒng)噪聲和隨機噪聲；

5、根據(jù)環(huán)境噪聲和系統(tǒng)噪聲，構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型；

6、根據(jù)系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型對環(huán)境噪聲和系統(tǒng)噪聲進行參數(shù)補償，得到包含隨機噪聲的補償值；

7、對補償值中的隨機噪聲進行濾波，得到電流傳輸信號的濾波值。

8、進一步的，環(huán)境噪聲根據(jù)是否有恒定噪聲源，將環(huán)境噪聲劃分為穩(wěn)定環(huán)境噪聲和隨機環(huán)境噪聲；

9、將隨機環(huán)境噪聲劃分為隨機噪聲。

10、進一步的，構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型包括：

11、排除環(huán)境噪聲；

12、輸入多組第一原始值，同時調(diào)制處理光模擬信號，根據(jù)調(diào)制后光模擬信號解調(diào)計算得到多個第一測量值；

13、根據(jù)第一原始值和第一測量值計算得到第一偏差值；

14、根據(jù)第一偏差值和第一測量值生成系統(tǒng)噪聲模型；

15、系統(tǒng)噪聲模型為：，其中，d1為第一偏差值，i為第一測量值，a1和b2通過最小二乘法計算得到。

16、進一步的，構(gòu)建環(huán)境噪聲模型，包括：

17、確定恒定噪聲源的位置；

18、測量并計算傳感系統(tǒng)與恒定噪聲源之間的三維分布數(shù)值；

19、根據(jù)恒定噪聲源與傳感系統(tǒng)的距離對采集的噪聲數(shù)據(jù)進行歸一化處理，得到歸一值；

20、輸入第二原始值，同時調(diào)制光模擬信號，根據(jù)調(diào)制后的光模擬信號解調(diào)計算預(yù)設(shè)時間長度內(nèi)電流測量值的平均值，得到第二測量值；

21、根據(jù)第二原始值和第二測量值計算得到第二偏差值；

22、根據(jù)第二偏差值和歸一值，計算得到環(huán)境噪聲模型；

23、環(huán)境噪聲模型為：，式中，d2為第二偏差值，q為歸一值，a2和b2通過最小二乘法計算得到。

24、進一步的，根據(jù)系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型對噪聲進行參數(shù)補償，包括：

25、輸入第三原始值，同時調(diào)制光模擬信號，根據(jù)調(diào)制后的光模擬信號解調(diào)計算得到第三測量值；

26、將第三原始值和第三測量值輸入系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型分別得到第三偏差值和第四偏差值；

27、使用第三偏差值和第四偏差值對第三測量值進行補償，得到補償值。

28、進一步的，補償值=第三測量值+第三偏差值+第四偏差值。

29、進一步的，一種電流傳輸信號濾波方法，還包括：

30、計算第三原始值和濾波值的第六偏差值，當?shù)诹钪翟陬A(yù)設(shè)的偏差范圍內(nèi)時，則確認系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型有效。

31、一種電流傳輸信號濾波裝置，裝置包括：

32、聲源分析模塊，用于根據(jù)噪聲的來源將噪聲劃分為環(huán)境噪聲、系統(tǒng)噪聲和隨機噪聲；

33、模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述環(huán)境噪聲和系統(tǒng)噪聲，構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型；

34、噪聲補償模塊，用于根據(jù)系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型對系統(tǒng)噪聲和環(huán)境噪聲進行參數(shù)補償，得到包含隨機噪聲補償值；

35、噪聲濾波模塊，用于對補償值中的隨機噪聲進行濾波，得到電流傳輸信號的濾波值。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開具有如下優(yōu)點：

37、1.除去濾波算法選取的步驟，根據(jù)不同的噪聲環(huán)境構(gòu)建不同的噪聲模型，適應(yīng)不同的噪聲環(huán)境。

38、2.本申請中對傳輸系統(tǒng)中的系統(tǒng)噪聲構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型，排除了系統(tǒng)噪聲的非線性影響，提高了對噪聲的濾波效果。

39、3.系統(tǒng)性的對不同噪聲進行參數(shù)補償和信號濾波，提高了對噪聲的濾波效果。

40、本公開的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本公開而了解。本公開的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種微弱電流信號濾波方法，其特征在于，所述方法包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建環(huán)境噪聲模型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述系統(tǒng)噪聲模型和所述環(huán)境噪聲模型對噪聲進行參數(shù)補償，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述補償值=所述第三測量值+所述第三偏差值+所述第四偏差值。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括：

8.一種微弱電流信號濾波裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一所述的方法。

10.一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種微弱電流信號濾波方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，所述方法包括：根據(jù)噪聲的來源將噪聲劃分為環(huán)境噪聲、系統(tǒng)噪聲和隨機噪聲；根據(jù)環(huán)境噪聲和系統(tǒng)噪聲，構(gòu)建系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型；根據(jù)所述系統(tǒng)噪聲模型和所述環(huán)境噪聲模型對所述環(huán)境噪聲和所述系統(tǒng)噪聲進行參數(shù)補償，得到包含所述隨機噪聲的補償值；對補償值中的隨機噪聲進行濾波，得到電流傳輸信號的濾波值。除去濾波算法選取的步驟，根據(jù)不同的噪聲環(huán)境構(gòu)建不同的噪聲模型，適應(yīng)不同的噪聲環(huán)境，提高了對噪聲的濾波效果。

技術(shù)研發(fā)人員：王乾,朱強,王崢瀛,王杰,康曉非,李婉
受保護的技術(shù)使用者：長江三峽集團實業(yè)發(fā)展（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23