[发明专利]自适应滤波方法、自适应滤波器及存储介质

说明书

本发明实施例提供一种自适应滤波方法、自适应滤波器及存储介质，属于信号处理领域。所述方法包括：根据接收的参考频率生成参考信号；根据所述参考信号和所述滤波器权值计算带通输出信号；根据接收的待滤波信号、所述带通输出信号计算带阻输出信号；根据所述带阻输出信号调整学习速率；以及根据所述学习速率更新所述滤波器权值以用于下一周期中带通输出信号的计算。在滤波过程中，根据带阻输出信号可以判断带通输出信号是否及时有效跟随到输入信号，据此动态调整学习速率可以实输出信号的现更快速跟随。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，具体地，涉及一种自适应滤波方法、自适应滤波器及存储介质。

背景技术

现有技术中的滤波器通常具有固定的参数以及固定的带宽，这样的滤波器很难同时兼顾稳态精度及动态跟随性能，这使得滤波器并不能很好的应用到实际控制系统中。

例如，在实际的电机控制系统中，由于噪声的存在，不可避免地需合理设置一些滤波器，以滤除影响系统正常运行的噪声。而对于电机控制系统，不仅运行频带范围宽，而且实时性要求高。常规的固定参数、固定带宽滤波器很难同时顾及稳态精度和动态跟随性能，并且固定的参数也很难适应整个速度范围。

此外，如果在控制系统中采用常规的自适应滤波器，虽然能够解决频带适应问题，但是并不能兼顾稳态精度和动态跟随性能。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种自适应滤波方法、自适应滤波器及存储介质，用于解决或至少部分解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种自适应滤波方法，该方法包括：根据接收的参考频率生成参考信号；根据所述参考信号和所述滤波器权值计算带通输出信号；根据接收的待滤波信号、所述带通输出信号计算带阻输出信号；根据所述带阻输出信号调整学习速率；以及根据所述学习速率更新所述滤波器权值以用于下一周期中带通输出信号的计算。

可选地，所述根据所述带阻输出信号调整学习速率包括：对所述带阻输出信号执行均值滤波以得到滤波后的值；在所述滤波后的值小于或等于预设阈值的情况下，将所述学习速率调整为第一学习速率；以及在所述滤波后的值大于所述预设阈值的情况下，将所述学习速率调整为第二学习速率，其中所述第二学习速率大于所述第一学习速率。

可选地，所述根据接收的参考频率生成参考信号包括根据以下公式生成第一参考信号和第二参考信号：

其中，k为整数，表示第k个周期，ω_c为所述参考频率，x₁(k)表示所述第一参考信号，x₂(k)表示所述第二参考信号。

可选地，所述滤波器权值包括第一滤波器权值和第二滤波器权值，

所述根据所述参考信号和所述滤波器权值计算带通输出信号包括根据以下公式计算所述带通输出信号：

y(k)＝w₁(k)x₁(k)+w₂(k)x₂(k)

其中，y(k)表示所述带通输出信号，w₁(k)表示所述第一滤波器权值，w₂(k)表示所述第二滤波器权值。

可选地，所述根据所述学习速率更新所述滤波器权值包括根据以下公式计算更新后的滤波器权值：

其中，w₁(k+1)表示更新后的第一滤波器权重，w₂(k+1)表示更新后的第二滤波器权重，μ表示学习速率，ε(k)表示所述带阻输出信号。