[发明专利]一种消除触觉传感器工频噪声的方法

摘要

本发明涉及一种消除触觉传感器工频噪声的方法。触觉传感器信号易受机器人动力系统的工频干扰。本发明中的匹配滤波器对传感器信号中可能存在的工频信号进行匹配输出，对其它信号或噪声则给予有效的抑制，继而确定所输出的传感器信号中有无工频干扰，被干扰的程度又怎样。如果存在工频干扰，则对信号进行独立成分分析消除工频干扰。采用匹配滤波器对触觉传感器信号中可能存在的工频信号进行突显，对其它信号或噪声则给予有效的抑制，并将工频匹配滤波器处理结果作为触觉传感器信号是否进行独立成分分析的判断条件。本发明不仅能够有效地消除传感器信号中的工频噪声，且不会对其它频率成分造成影响。

主权项

1. 一种消除触觉传感器工频噪声的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1).获取原始触觉传感器信号和交流电源信号；步骤(2).把步骤(1)所得的原始触觉传感器信号输入工频匹配滤波器进行工频匹配滤波；所述的工频匹配滤波器采用下述方法设计，即工频匹配滤波器的幅频特性与直接从引发工频干扰的交流电源的幅频特性相同，相频特性与交流电源信号的相频特性相反并且再乘以线性相位因子；步骤(3).根据步骤(2)工频匹配滤波器的输出信号判断原始触觉传感器信号中有无工频噪声，具体是通过判别匹配滤波器输出信号的功率谱峰值大小来确定其是否含有工频噪声，当功率谱峰值低于设定的阈值，则认为原始触觉传感器信号中无工频噪声，否则，含有工频噪声；所述的设定的阈值采用不含有工频噪声的源信号经工频匹配滤波器输出后其功率谱密度估计的峰值；步骤(4).若根据步骤(3)判断出原始触觉传感器信号含有工频噪声，则把原始触觉传感器信号作为一路观测信号，把引发工频噪声的交流电源作为另一路观测信号，对信号进行独立成分分析消除工频噪声，具体是：首先，对观测信号，进行去均值和白化处理；去均值即观测信号减去它的均值，变成零均值矢量；白化是通过主成分分析将观测信号线性变换为具有单位方差且各分量互不相关的；其次，对作进一步处理，即依据负熵判据来寻找解混矩阵；最后，由信号的解混算式实现独立成分的分离，分离出触觉信号和工频干扰信号，从而实现消除工频噪声。