[发明专利]基于FFT滤波的方法、终端设备及计算机可读存储介质

说明书

技术领域

本发明属于电流探测技术领域，尤其涉及一种基于FFT滤波的方法、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

滤波在信号处理过程中几乎是处处可见，可分为硬件和软件两个方面来进行处理。在硬件上实现滤波显然会增加成本，且处理结果不是很理想。相比之下，通过软件采用特定的算法来滤波更具有实际应用的价值。基于频谱的处理方法在滤波软处理中是容易实现的。尤其是基于已知被探测对象的频率为50Hz时，处理起来更是便捷，高效。这样阐述的依据是所有的波都可以看作由正弦波的叠加，从频谱分析的角度来说只需抽取待测波形同频信号，无需关心其他频率信号。傅里叶变换是一种将信号从时域变换到频域的变换形式，是信号处理的重要分析工具。离散傅里叶变换(DFT)是傅里叶变换在离散系统中的表示形式。但是DFT的计算量非常大，快速傅里叶变换算法(FFT)就是DFT的一种快速算法,它是根据DFT的奇、偶、虚、实等特性，对DFT的算法进行改进获得的。FFT由若干级迭代的蝶形运算组成，在蝶形运算中需要基于蝶形因子。传统的蝶形因子获取方式是通过公式计算得到，因此，在对输入信号进行FFT处理的过程中，需要针对每个采样点，基于蝶形因子计算公式计算各个采样点的蝶形因子，使得FFT处理效率慢。

上述问题亟待解决。

发明内容

针对在对输入信号进行FFT处理的过程中，需要针对每个采样点，基于蝶形因子计算公式计算各个采样点的蝶形因子，使得FFT处理效率慢的缺陷，本发明提供一种基于FFT滤波的方法、终端设备及计算机可读存储介质。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于FFT滤波的方法，包括：

将采集到的输入信号进行快速滤波处理，其中，通过调用已经保存到蝶形因子表格中的蝶形因子，以及通过移位将数组进行逆位序的排列，实现快速滤波处理的过程；

根据快速滤波处理的结果，获取输入信号中指定频率的波的波峰；

保留带有波峰的波，完成滤波。

进一步地，蝶形因子表格的列项目具体包括：序号n、PI＝atan(1)*4、采样点数sample_num、实部R＝cos(2*PI/sample_num*n)、虚部I＝sin(2*PI/sample_num*n)，其中R列和I列中的数据是蝶形因子。

进一步地，n的范围为0至127。

进一步地，通过移位将数组进行逆位序的排列具体包括：

将输入十进制数转化为输入二进制数列；

将输入二进制数列由低位到高位上的每个数值，依次分配对应的新地址进行保存；

按照由高位到低位的顺序，依次读取每个对应的新地址上的二进制数值后，将读取的二进制数值进行合并成为输出二进制数列；

将输出二进制数列转化为输出十进制数；

按照上述方法依次处理输入十进制数列中的每个输入十进制数后，生成一输出十进制数列。

进一步地，根据快速滤波处理的结果，获取输入信号中指定频率的波的波峰具体包括：

通过快速滤波处理获取指定频率的波的模值以及相位；

通过波的模值的一半以及相位获取波的峰值。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于FFT滤波的装置，包括：

处理模块，用于将采集到的输入信号进行快速滤波处理，其中，通过调用已经保存到蝶形因子表格中的蝶形因子，以及通过移位将数组进行逆位序的排列，实现快速滤波处理的过程；

获取模块，用于根据快速滤波处理的结果，获取输入信号中指定频率的波的波峰；

滤波模块，用于保留带有波峰的波，完成滤波。

进一步地，蝶形因子表格的列项目具体包括：序号n、PI＝atan(1)*4、采样点数sample_num、实部R＝cos(2*PI/sample_num*n)、虚部I＝sin(2*PI/sample_num*n)，其中R列和I列中的数据是蝶形因子。

进一步地，n的范围为0至127。

进一步地，处理模块具体包括：

转化单元，用于将输入十进制数转化为输入二进制数列；

保存单元，用于将输入二进制数列由低位到高位上的每个数值，依次分配对应的新地址进行保存；

读取单元，用于按照由高位到低位的顺序，依次读取每个对应的新地址上的二进制数值后，将读取的二进制数值进行合并成为输出二进制数列；

输出单元，用于将输出二进制数列转化为输出十进制数；