[发明专利]量化采样降噪方法

说明书

技术领域

本发明属于采样数据处理技术领域，涉及一种数据降噪方法，具体的说，涉及一种应用于量化采样系统的针对量化采样数据的降噪方法。

背景技术

量化噪声存在于量化采样系统的采样数据中。

以近地表FDEM观测系统(近地表频率域电磁法观测系统)的数据采集为例，此类系统采集的数据包含量化噪声。由于这种观测系统的量化噪声是一种特殊的噪声，是由于数据采集时候模拟数字转换装置(ADC)的量化采样造成的，因此，无论怎么滤波都不能很好的解决这个问题，且，现有技术中，鲜有人研究降低量化采样系统量化噪声的问题。

发明内容

本发明提供一种应用于量化采样系统中的数据处理方法，目的是，降低量化采样系统中，由于量化采样造成的量化噪声。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：量化采样降噪方法，量化降噪系统对量化采样数据进行降噪处理，量化降噪系统包括数字处理器、模拟数字转换器和数字模拟转换器；

数字处理器包括用于产生数字噪声序列的噪声发生单元；

噪声发生单元产生的噪声数据一路输出至数字模拟转换器，数字模拟转换器数据与模拟信号源数据进行模拟运算后经模拟数字转换器传递至数字处理器；另一路输出至数字处理器，与模拟数字转换器传递至数字处理器的数据进行数字运算后，用作后续处理。

优选为：数字模拟转换器输出端接运算放大器及低通滤波器，经运算放大和滤波后的数据与模拟信号源传递的数据叠加后，传递至模拟数字转换器。

优选为：噪声发生单元包括时钟触发单元、用于存储噪声序列的n位寄存器A、用于数据缓存的1位寄存器B，用于输出数据缓存的1位寄存器D、1位寄存器E和1位寄存器F，噪声序列级数为n，数据格式为A＝(A₁,A₂,...A_n)；时钟触发单元获取时钟信号后，更新并生成数字噪声，步骤包括：

S1：初始令A_n＝1，A₁，A₂，……A_n-1均为0；

S2：寄存器B缓存数据，B＝A₁；

S3：时钟触发单元获取时钟信号后，数字处理器按下式计算噪声数据，A_n＝A_n-1，A_n-1＝A_n-2，……，A₃＝A₂，A₂＝B；

S4：令寄存器D中数据D＝A_i，其中1≤i≤n，令寄存器E数据E＝D×C,令寄存器F数据F＝D，C为整数系数；

S5：寄存器E数据输出噪声至数字模拟转换器，并与模拟信号源数据进行叠加处理；

S6：间隔时间T后，寄存器F数据输出至数字处理器与模拟数字转换器输入至数字处理器的数据最低位进行异或运算，溢出位丢失，得到数据替换原数据的末位，用作后续处理；

S7：下一时钟触发信号到来，重复步骤S2至S6；否则，结束降噪处理。

优选为：C等于数字模拟转换器的最低量化之与模拟数字转换器最低量化之的比按四舍五入取整的结果。

优选为：将模拟数字转换器的set-up时间和hold时间相加，计算模拟数字转换器的延迟时间，间隔时间T等于模拟数字转换器的延迟时间。

优选为：模拟数字转换器采集数据并传递至数字处理器，传递数据的同时，时钟触发单元被触发。

优选为：n为4～7间的整数。

本发明的有益效果为：

(1)本发明提供了一种量化采样数据的降噪方法，与传统方法不同，本发明将噪声数据分别引入模拟数字转换器(采样数据)的前端和后端，分别采用叠加和异或处理，相当于对采样数据进行了双重降噪处理，可极大提高数据降噪处理的精度。

(2)本发明进一步提供了一种基于噪声序列的量化采样数据的降噪方法，提供了一种噪声序列的产生方法。结合量化噪声的特点，噪声序列可实现精确去噪。

(3)由于加入了时间延迟，可以保证模拟数字转换器前后运算的噪声均来自于同一组噪声序列的数据，从而降低误差引入，保证计算精度。

附图说明

图1为量化降噪系统结构示意图。

图2为量化降噪数据处理流程图。

具体实施方式