本發(fā)明涉及濾波器，尤其是涉及一種濾波電路。

背景技術(shù)：

1、在電感式絕對(duì)角度位置編碼器中，濾波器的性能決定了傳感信號(hào)的信噪比上限，濾波器的性能和編碼器的物理分辨率呈正相關(guān)。根據(jù)濾波方法的性質(zhì)，角度位置編碼器中的濾波器可以分為經(jīng)典濾波器和自適應(yīng)濾波器兩大類，其中經(jīng)典濾波器根據(jù)有用信號(hào)帶寬和噪聲分布等先驗(yàn)信息設(shè)置恒定的濾波器參數(shù)，并通過(guò)乘法和加法等線性運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)濾波器則根據(jù)最小均方誤差(mse)準(zhǔn)則、最小二乘(ls)準(zhǔn)則以及最大信噪比準(zhǔn)則等最優(yōu)準(zhǔn)則來(lái)動(dòng)態(tài)更新濾波器參數(shù)，然后完成輸出信號(hào)的計(jì)算。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，常用的一種經(jīng)典濾波器為低通濾波器，在絕對(duì)角度位置編碼器應(yīng)用十分廣泛。典型的設(shè)計(jì)流程需要根據(jù)轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速，設(shè)置固定的截止頻率，它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而且基于有限脈沖響應(yīng)fir和無(wú)限脈沖響應(yīng)iir結(jié)構(gòu)的濾波器設(shè)計(jì)十分成熟，利于快速設(shè)計(jì)。

3、然而，低通濾波器存在固有的缺陷，一方面低通濾波器的信噪比改善主要與過(guò)采樣率有關(guān)，這直接提高了對(duì)adc采樣速度的要求，不利于低成本設(shè)計(jì)，而且低通濾波器無(wú)法抑制通帶內(nèi)的噪聲，這限制了編碼器的最高物理分辨率。另一方面，當(dāng)傳感信號(hào)的噪聲集中在低頻部分時(shí)，低通濾波器的效果將會(huì)大打折扣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種濾波電路，可以降低成本設(shè)計(jì)，同時(shí)還可以提高濾波效果。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種濾波電路，包括：

3、連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊，用于接收當(dāng)前位置傳感器信號(hào)，如果當(dāng)前位置傳感器信號(hào)超出設(shè)置范圍，則將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成在設(shè)置范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置傳感器信號(hào)，并輸出當(dāng)前位置傳感器信號(hào)；

4、乘數(shù)累加模塊，用于接收連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊輸出的當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)，并且將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和當(dāng)前位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度的自相關(guān)系數(shù)以及上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度的自相關(guān)系數(shù)分別進(jìn)行乘積計(jì)算再將乘積結(jié)果進(jìn)行累加，以輸出此次位置傳感器信號(hào)；

5、溢出保護(hù)模塊，用于對(duì)所述乘數(shù)累加模塊輸出的此次位置傳感器信號(hào)進(jìn)行溢出保護(hù)，進(jìn)行溢出保護(hù)后的此次位置傳感器信號(hào)反饋到乘數(shù)累加模塊的輸入端，在下一次位置傳感器信號(hào)的計(jì)算中作為上一次位置傳感器信號(hào)。

6、可選的，在所述的濾波電路中，所述位置傳感器信號(hào)包括角度信號(hào)和位置信號(hào)，所述角度信號(hào)和位置信號(hào)分別輸入所述連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊中進(jìn)行處理。

7、可選的，在所述的濾波電路中，所述乘數(shù)累加模塊包括第一組乘數(shù)累加器，所述第一組乘數(shù)累加器包括第一乘數(shù)累加器、第一選擇器、第二選擇器、第三選擇器和選擇輸出器；

8、所述第一選擇器的個(gè)輸入端與連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊的輸出連接；

9、所述第二選擇器的四個(gè)輸入端分別輸入當(dāng)前角度和上一次輸出角度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角速度和上一次角速度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角加速度和上一次加角速度的相關(guān)系數(shù)以及當(dāng)前輸入角度的自相關(guān)系數(shù)；

10、所述第三選擇器的一個(gè)輸入端輸入0，一個(gè)輸入端接選擇輸出器的一個(gè)輸入端，輸出端接第一乘數(shù)累加器的輸入端。

11、可選的，在所述的濾波電路中，所述乘數(shù)累加模塊包括第二組乘數(shù)累加器，所述第二組乘數(shù)累加器包括第二乘數(shù)累加器、第四選擇器、第五選擇器、第六選擇器和選擇輸出器，第三組乘數(shù)累加器包括第三乘數(shù)累加器、第七選擇器、第八選擇器、第九選擇器和選擇輸出器；

12、第四個(gè)輸入端與連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊的輸出連接；

13、所述第五選擇器的四個(gè)輸入端分別輸入當(dāng)前角度和上一次輸出角度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角速度和上一次角速度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角加速度和上一次加角速度的相關(guān)系數(shù)以及當(dāng)前角速度的自相關(guān)系數(shù)；

14、所述第六選擇器的一個(gè)輸入端輸入0，一個(gè)輸入端接選擇輸出器的一個(gè)輸入端，輸出端接第二乘數(shù)累加器的輸入端。

15、可選的，在所述的濾波電路中，所述乘數(shù)累加模塊包括第三組乘數(shù)累加器，所述第三組乘數(shù)累加器包括第三乘數(shù)累加器、第七選擇器、第八選擇器、第九選擇器和選擇輸出器；

16、所述第七選擇器的三個(gè)輸入端還分別與第七選擇器的第四個(gè)輸入端與連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊的輸出連接；

17、所述第八選擇器的四個(gè)輸入端分別輸入當(dāng)前角度和上一次輸出角度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角速度和上一次角速度的相關(guān)系數(shù)、當(dāng)前角加速度和上一次加角速度的相關(guān)系數(shù)以及當(dāng)前角加速度的自相關(guān)系數(shù)；

18、所述第九選擇器的一個(gè)輸入端輸入0，一個(gè)輸入端接所述選擇輸出器的一個(gè)輸入端，輸出端接第三乘數(shù)累加器的輸入端；其中，所述第一組乘數(shù)累加器、第二組乘數(shù)累加器和第三組乘數(shù)累加器的輸出分別反饋到所述第一選擇器的三個(gè)輸入端、第四選擇器的三個(gè)輸入端和第七選擇器的三個(gè)輸入端。

19、可選的，在所述的濾波電路中，所述連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊包括：連續(xù)性轉(zhuǎn)換器和選擇輸出器，所述連續(xù)性轉(zhuǎn)換器用于將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成在設(shè)置范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置傳感器信號(hào)，所述選擇輸出器用于選擇輸出當(dāng)前位置傳感器信號(hào)或者上一次位置傳感器信號(hào)作為此次位置傳感器信號(hào)。

20、可選的，在所述的濾波電路中，所述選擇輸出器包括：選擇器和寄存器，所述選擇器的一輸入端接所述連續(xù)性轉(zhuǎn)換器的輸出端，另一輸入端接所述寄存器的一輸出端，所述選擇器的輸出端接所述寄存器的輸入端。

21、可選的，在所述的濾波電路中，所述寄存器為帶復(fù)位端的d觸發(fā)器。

22、可選的，在所述的濾波電路中，所述溢出保護(hù)模塊包括：溢出保護(hù)器和選擇輸出器，所述溢出保護(hù)器的輸出端接選擇輸出器的輸入端。

23、可選的，在所述的濾波電路中，還包括移位寄存器，所述移位寄存器用于對(duì)所述第一選擇器、第二選擇器、第三選擇器、第四選擇器、第五選擇器、第六選擇器、第七選擇器、第八選擇器或第九選擇器的打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)行控制。

24、在本發(fā)明提供的濾波電路中，包括：連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊，用于將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成在設(shè)置范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置傳感器信號(hào)；乘數(shù)累加模塊，用于接收連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊輸出的當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)，并且將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和當(dāng)前位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度的自相關(guān)系數(shù)以及上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度的自相關(guān)系數(shù)分別進(jìn)行乘積計(jì)算再將乘積結(jié)果進(jìn)行累加，以輸出此次位置傳感器信號(hào)；溢出保護(hù)模塊，用于對(duì)乘數(shù)累加模塊輸出的此次位置傳感器信號(hào)進(jìn)行溢出保護(hù)，進(jìn)行溢出保護(hù)后的此次位置傳感器信號(hào)反饋到乘數(shù)累加模塊的輸入端，在下一次位置傳感器信號(hào)的計(jì)算中作為上一次位置傳感器信號(hào)。本發(fā)明降低了成本設(shè)計(jì)，同時(shí)還提高了濾波效果。

技術(shù)特征：

1.一種濾波電路，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的濾波電路，其特征在于，所述位置傳感器信號(hào)包括角度信號(hào)和位置信號(hào)，所述角度信號(hào)和位置信號(hào)分別輸入所述連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊中進(jìn)行處理。

3.如權(quán)利要求2所述的濾波電路，其特征在于，所述乘數(shù)累加模塊包括第一組乘數(shù)累加器，所述第一組乘數(shù)累加器包括第一乘數(shù)累加器、第一選擇器、第二選擇器、第三選擇器和選擇輸出器；

4.如權(quán)利要求3所述的濾波電路，其特征在于，所述乘數(shù)累加模塊包括第二組乘數(shù)累加器，所述第二組乘數(shù)累加器包括第二乘數(shù)累加器、第四選擇器、第五選擇器、第六選擇器和選擇輸出器，第三組乘數(shù)累加器包括第三乘數(shù)累加器、第七選擇器、第八選擇器、第九選擇器和選擇輸出器；

5.如權(quán)利要求4所述的濾波電路，其特征在于，所述乘數(shù)累加模塊包括第三組乘數(shù)累加器，所述第三組乘數(shù)累加器包括第三乘數(shù)累加器、第七選擇器、第八選擇器、第九選擇器和選擇輸出器；

6.如權(quán)利要求1所述的濾波電路，其特征在于，所述連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊包括：連續(xù)性轉(zhuǎn)換器和選擇輸出器，所述連續(xù)性轉(zhuǎn)換器用于將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成在設(shè)置范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置傳感器信號(hào)，所述選擇輸出器用于選擇輸出當(dāng)前位置傳感器信號(hào)或者上一次位置傳感器信號(hào)作為此次位置傳感器信號(hào)。

7.如權(quán)利要求6所述的濾波電路，其特征在于，所述選擇輸出器包括：選擇器和寄存器，所述選擇器的一輸入端接所述連續(xù)性轉(zhuǎn)換器的輸出端，另一輸入端接所述寄存器的一輸出端，所述選擇器的輸出端接所述寄存器的輸入端。

8.如權(quán)利要求7所述的濾波電路，其特征在于，所述寄存器為帶復(fù)位端的d觸發(fā)器。

9.如權(quán)利要求7所述的濾波電路，其特征在于，所述溢出保護(hù)模塊包括：溢出保護(hù)器和選擇輸出器，所述溢出保護(hù)器的輸出端接選擇輸出器的輸入端。

10.如權(quán)利要求4所述的濾波電路，其特征在于，還包括移位寄存器，所述移位寄存器用于對(duì)所述第一選擇器、第二選擇器、第三選擇器、第四選擇器、第五選擇器、第六選擇器、第七選擇器、第八選擇器或第九選擇器的打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)行控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種濾波電路，包括：連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊，用于將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成在設(shè)置范圍內(nèi)的位置傳感器信號(hào)；乘數(shù)累加模塊，用于接收連續(xù)性轉(zhuǎn)化模塊輸出的當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)，將當(dāng)前位置傳感器信號(hào)和當(dāng)前位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)和上一次位置傳感器信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)、上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化速度的自相關(guān)系數(shù)以及上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度和上一次位置傳感器信號(hào)的變化加速度的自相關(guān)系數(shù)分別進(jìn)行乘積計(jì)算再將乘積結(jié)果進(jìn)行累加；溢出保護(hù)模塊，用于對(duì)乘數(shù)累加模塊輸出的此次位置傳感器信號(hào)進(jìn)行溢出保護(hù)并反饋到乘數(shù)累加模塊的輸入端。

技術(shù)研發(fā)人員：李志疆,王凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：道芯半導(dǎo)體（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28