一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统与流程

本发明涉及同频噪声处理技术领域，尤其涉及一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统。

背景技术：

位置检测系统是人机交互领域的一项关键技术，极大地改善人机交互体验，广泛用于智能手机、笔记本电脑、个人消费电子、ATM及点餐平台等领域。当用户在触摸板或者其他交互界面移动手指或电子笔头等导体进行点击或划线操作，位置检测系统要求能够准确响应用户的输入意愿。

一般位置检测系统是通过微电容检测技术实现用户触摸位置检测的。即在触摸感应区域加载微电信号(即驱动信号)，通过电容耦合形成信号回路，在回路后端检测信号(即感应信号)。当有导体接近感应区域时，会产生电容电效应，等同于改变信号回路阻抗值，从而影响感应信号的检测值，最后以检测值的变化量判定实际的触摸位置。

尽管位置检测系统日趋成熟，但其应用环境也越来越复杂多变，设计工程师面临着诸多挑战，其中提升抗干扰性能是最为迫切的一项，同时也是整个微电容检测行业的一个难点。位置检测系统的干扰主要源自无线通信设备、LCD及充电器等设备，这些干扰的主要频率成份随机分布于[1KHZ--10MHZ]区间内，而位置检测系统的驱动信号频率通常处于[50KHZ—500KHZ]区间内。因此在感应信号回路上设计合理的低通或高通滤波器有助于抑制部分噪声。而对于接近位置检测系统或其他噪声源系统驱动信号频率的同频噪声(在移动通信系统中，为了提高频率利用率，增 加系统的容量，常常采用频率复用技术，频率复用是指在相隔一定距离后，在给定的覆盖区域内，存在着许多使用同一组频率的小区，这些小区称为同频小区，同频小区之间的干扰称为同频干扰，同频干扰即为同频噪声)，滤波器显然不是一个有效的方法。混在位置检测系统或其他噪声源系统中的同频噪声是可怕的，同频噪声与感应信号一旦混杂起来，便难以再次将它们分离。这样带来最为直接的后果就是引起后端电路中感应信号检测值产生变化量，这与用户触摸引起的变化量在数据端的效应是等同的，严重时甚至影响位置检测系统或其他噪声源系统的正常使用。

为了解决上述问题，现有技术中针对同频噪声处理所采取的技术方案为：

一、噪声频率解调：在不产生驱动信号的前提下，理论上位置检测系统中只有噪声信号，解调出噪声频率成份，选择频率成份最小的频率点，作为下一次的驱动-感应信号频率。该方法能够有效规避频率成份变化缓慢的噪声，却无法规避频率成份变化较快的噪声。因为噪声检测与感应信号检测不是同一时刻发生的，T1时段内噪声检测解调得到的无噪声频率点f，在T2时段内进行感应信号检测时，f频率点可能存在较大的噪声，因此，噪声频率解调方法的噪声处理实时性不高。

二、噪声源时钟同步：有些特殊噪声源产生的噪声在时域上是间歇性出现的，理论上可以与噪声源建立时钟同步关系，使得感应信号检测只在噪声的间歇时间内进行，如此便可实现有效规避该类噪声。但由于同步关系难以建立，且由于间歇时间太短限制了该方法的推广应用。

因此，有必要提供一种量化同频噪声的实时计算方法，从而抑制同频噪声在位置检测系统或其他噪声源系统中的负面效应。

技术实现要素：

本发明提供了一种同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统，旨在实现同频噪声的实时检测及消除，抑制同频噪声在位置检测系统或其他噪声源系统中的负面效应。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种同频噪声处理方法，包括以下步骤：

步骤a：在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；

步骤b：对第二电极上的感应信号进行解调,根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声，如果存在同频噪声，执行步骤c；

步骤c：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声。

本发明实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述加载在第一电极的驱动信号为：

TX＝sin(ωt)

所述生成的感应信号为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+noise

在上述公式中，TX为驱动信号，为驱动信号频率f，RX为感应信号，A为信号衰减系数，φ为信号相位，即噪声源系统的系统相位值。

本发明实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体包括：将感应信号RX展开，对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R；所述感应信号RX展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt)

在上述公式中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位；

所述获取余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R的具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ)

上述公式中，I为余弦分量，Q为正弦分量。

本发明实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值是否等于噪声源系统的真实系统相位值，如果所述步骤b中计算出的噪声源系统的系统相位值等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不 存在同频噪声；如果所述步骤c中计算出的噪声源系统的系统相位值不等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

本发明实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤c中，所述根据噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，通过汉宁窗，采样时间为T，f为驱动信号频率，bi tfreq＝1/T，bi tfreq为驱动信号频率f的最小变化单位；驱动信号频率f的信号在f-2*bi tfreq、f-bi tfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在上述公式中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq这五个频率点的解调值，为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值。

本发明实施例采取的另一技术方案为：一种同频噪声处理装置，包括CPU控制器、调制器、第一电极、第二电极和解调器；所述CPU控制器用于 控制调制器在第一电极上加载驱动信号，所述驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；

所述CPU控制器控制解调器对第二电极上的感应信号进行解调；

所述CPU控制器根据感应信号的解调值计算噪声源系统的系统相位值，并通过计算出的噪声源系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声；如果存在同频噪声，通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，并消除驱动信号频率中的同频噪声。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述解调器对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体为：将感应信号RX展开，对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R；所述感应信号RX展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt)

在上述公式中，为驱动信号频率f，A、φ分别为信号衰减系数和信号相位，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位；

所述获取余弦分量和正弦分量，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R的具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ)

上述公式中，I为余弦分量，Q为正弦分量。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述CPU控制器判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断计算出的噪声源系统的系统相位值是否等于噪声源系统的真实系统相位值，如果计算出的噪声源系统的系统相位值等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果计算出的噪声源系统的系统相位值不等于噪声源系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

本发明实施例采取的技术方案还包括：所述CPU控制器计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，通过汉宁窗，采样时间为T，f为驱动信号频率，bi tfreq＝1/T，bi tfreq为驱动信号频率f的最小变化单位；驱动信号频率f的信号在f-2*bi tfreq、f-bi tfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在上述公式中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq这五个频率点的解调值，为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值。

本发明实施例采取的又一技术方案为：一种同频噪声处理系统，包括噪声源系统和同频噪声处理装置，所述噪声源系统及同频噪声处理装置信号连接；通过所述同频噪声处理装置消除噪声源系统中的同频噪声。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明实施例的同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统通过在第一电极上加载驱动信号，采用解调方式获取第二电极上感应信号的解调值，根据解调值计算系统相位，并通过系统相位的计算值判定当前感应信号是否包含同频噪声，解决了同频噪声处理的实时性问题；并通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系，获取修正后的驱动信号及其附近频率噪声的无噪声解调值，最终实现噪声消除处理，有效抑制同频噪声在位置检测系统中的负面效应，极大改善用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例的同频噪声处理方法结构示意图；

图2为采样信号的频谱曲线图；

图3是本发明实施例的同频噪声处理系统的结构示意图；

图4是本发明实施例的噪声处理系统的电路图；

图5是本发明实施例的同频噪声处理系统的应用系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

在本发明以下实施例中，仅以位置检测系统的同频噪声处理为例进行说明，但并不仅限于此，本发明同样适用于其他噪声源系统的同频噪声处理，例如，蜂窝系统、集群系统或卫星通话系统等。

请一并参阅图1，是本发明实施例的同频噪声处理方法的流程图。本发明实施例的同频噪声处理方法包括以下步骤：

步骤S100：通过CPU控制器控制调制器在第一电极上加载驱动信号，驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；

在步骤S100中，所述在第一电极上加载驱动信号，驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号具体包括：CPU控制器控制调制器加载在第一电极的驱动信号为TX，则：

TX＝sin(ωt) (1)

在公式(1)中，为驱动信号频率f；TX信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容，耦合到第二电极上，该过程可等效为TX信号通过电容阻抗之后连通到第二电极，则第二电极检测的感应信号为RX：

Rx＝Asin(ωt+φ)+noise (2)

在公式(2)中，A、φ分别为信号衰减系数和信号相位，即位置检测系统的系统相位；一般情况下，位置检测系统的系统相位φ是固定不变的，可视为已知量，则

noise＝Bsin(ωt+θ) (3)

在公式(3)中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位，噪声是随机变化的，即B、θ表现为随机值；在本发明实施例中，加载在第一电极上的驱动信号为弦波驱动信号，但并不仅限于此，加载其他类型的驱动信号同样适用，例如方波信号等。

步骤S200：通过CPU控制器控制解调器对第二电极上的感应信号进行解调，获取感应信号的解调值；

在步骤S200中，第二电极耦合出的感应信号可通过ADC模数转换后传输给解调器，通过CPU控制器控制解调器进行解调，ADC可以通过CPU控制器、调制器或解调器等任一模块里实现；解调器对第二电极上的感应信号进行解调的方式具体包括：将感应信号RX展开，感应信号RX展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt) (4)

对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量(I值)和正弦分量(Q值)，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R，具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ) (5)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ) (6)

步骤S300：根据感应信号的解调值计算位置检测系统的系统相位值arctan(Q/I)，并通过计算出的位置检测系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声；如果存在同频噪声，执行步骤S400；如果不存在同频噪声，执行步骤S500；

在步骤300中，位置检测系统的系统相位值为：

当无同频噪声时，即B＝0，则计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值；

当有同频噪声时：即B≠0且φ≠θ，

所述通过计算出的位置检测系统的系统相位值判断感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断计算出的位置检测系统的系统相位值是否等于位置检测系统的真实系统相位值，如果计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果计算出的位置检测系统的系统相位值不等于位置检测系统 的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

步骤S400：通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声；

在步骤S400中，修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声调解值已经消除了同频噪声的影响；驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声调解值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的驱动信号，且通过汉宁窗，采样时间为T，则该采样信号的频谱曲线如图2所示，为采样信号的频谱曲线图(该技术为行业内公知技术，本发明将不再赘述)。其中，f为驱动信号频率，bi tfreq＝1/T，bi tfreq视为位置检测系统中驱动信号频率f的最小变化单位。从上述曲线理论推导可知，驱动信号频率f的信号在f-2*bi tfreq、f-bi tfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在公式(9)和公式(10)中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，可直接从步骤200中获得。而为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值，由公式(9)和公式(10)计算获取。

步骤S500：利用感应信号解调值或修正后的无噪声解调值计算用户触摸位置；

在步骤S500中，第一电极与第二电极为多电极阵列，多个电极阵列相互垂直布线，在整个触摸板形成密集的交叉节点，每一个交叉节点视为一个耦合电容。用户触摸时，会改变触摸位置附近耦合电容的大小，因此，只需检测每个电容的变化量，即可计算出用户触摸位置。具体操作而言，将第一电极的第一根电极阵列加载驱动信号，同时检测第二电极的所有电极阵列上的感应信号并解调，感应信号的解调值可视为两个电极阵列交叉耦合电容值。以同样的方式顺序完成第一电极上所有电极阵列的驱动信号加载，即可获得触摸板平面所有交叉耦合电容值。将用户无操作时的电容值设为基准值，当有用户进行触摸操作时，只需对比电容值实时值与基准值，便可快速计算出用户准确的触摸位置；当本发明应用于噪声源系统的其他领域时，也可利用感应信号解调值或修正后的无噪声解调值进行其他类型的信号指标的计算。

请一并参阅图3和图4，图3是本发明实施例的同频噪声处理装置的结构示意图；图4是本发明实施例的噪声处理装置的电路图。本发明实施例的同频噪声处理装置包括CPU控制器、调制器、第一电极、第二电极和解调器；其中，CPU控制器分别与调制器和解调器连接，所述调制器与第一电极连接，所述解调器与第二电极连接；

CPU控制器用于控制调制器在第一电极上加载驱动信号，驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；其中，所述CPU控制器控制调制器在第一电极上加载驱动信号具体包括：加载在第一电极的驱动信号为TX，则：

TX＝sin(ωt) (1)

在公式(1)中，为驱动信号频率f；驱动信号TX通过第一电极与第二电极之间的耦合电容，耦合到第二电极上，该过程可等效为驱动信号TX通过电容阻抗之后连通到第二电极，则第二电极检测的感应信号为RX：

Rx＝Asin(ωt+φ)+noise (2)

在公式(2)中，A、φ分别为信号衰减系数和信号相位，即位置检测系统的系统相位；一般情况下，位置检测系统的系统相位φ是固定不变的，可视为已知量，则

noise＝Bsin(ωt+θ) (3)

在公式(3)中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位，噪声是随机 变化的，即B、θ表现为随机值。

CPU控制器控制解调器对第二电极上的感应信号进行解调，获取感应信号的解调值；其中，解调器对第二电极上的感应信号进行解调的方式具体包括：将感应信号RX展开，感应信号RX展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt) (4)

对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量(I值)和正弦分量(Q值)，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R，具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ) (5)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ) (6)

CPU控制器具体还包括噪声判断模块、噪声消除模块和位置计算模块，噪声判断模块、噪声消除模块和位置计算模块依次连接；

噪声判断模块用于根据感应信号的解调值计算位置检测系统的系统相位值arctan(Q/I)，并通过计算出的位置检测系统的系统相位值判断当前感应信号中是否存在同频噪声；如果存在同频噪声，通过噪声消除模块获取修正后的无噪声解调值；如果不存在同频噪声，通过位置计算模块计算用户触摸位置；其中，位置检测系统的系统相位值为：

当无同频噪声时，即B＝0，则计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值；

当有同频噪声时：即B≠0且φ≠θ，

所述噪声判断模块判断感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：判断计算出的位置检测系统的系统相位值是否等于位置检测系统的真实系统相位值，如果计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果计算出的位置检测系统的系统相位值不等于位置检测系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

噪声消除模块用于通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声；其中，驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声调解值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的弦波信号，且通过汉宁窗，采样时间为T，则该采样信号的频谱曲线如图2所示，为采样信号的频谱曲线图。其中，f为驱动信号频率，bi tfreq＝1/T，视为位置检测系统中驱动信号频率f的最小变化单位。从上述曲线理论推导可知，驱动信号频率f的信号在f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、 f+2*bitfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在公式(9)和公式(10)中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，可直接通过解调器解调获得。而为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值，由公式(9)和公式(10)计算获取。

位置计算模块用于利用感应信号解调值或修正后的无噪声解调值计算用户触摸位置；其中，如图4所示，第一电极与第二电极为多电极阵列，多个电极阵列相互垂直布线，在整个触摸板形成密集的交叉节点，每一个交叉节点视为一个耦合电容。用户触摸时，会改变触摸位置附近耦合电容的大小，因此，只需检测每个电容的变化量，即可计算出用户触摸位置。具体操作而言，将第一电极的第一根电极阵列加载驱动信号，同时检测第二电极所有电极阵列上的感应信号并解调，解调值可视为两个电极交叉耦合电容值。以同样的方式顺序完成第一电极上所有电极阵列的驱动信号加 载，即可获得触摸板平面所有交叉耦合电容值。将用户无操作时的电容值设为基准值，当有用户进行触摸操作时，只需对比电容值实时值与基准值，便可快速计算出用户准确的触摸位置。

请图5，是本发明实施例的同频噪声处理系统的结构示意图。本发明实施例的同频噪声处理系统包括位置检测系统和同频噪声处理装置，位置检测系统和同频噪声处理装置相互连接；同频噪声处理装置包括CPU控制器、调制器、第一电极、第二电极和解调器；其中，CPU控制器分别与调制器和解调器连接，所述调制器与第一电极连接，所述解调器与第二电极连接；

CPU控制器用于控制调制器在第一电极上加载驱动信号，驱动信号通过第一电极与第二电极之间的耦合电容耦合到第二电极上，生成感应信号；其中，所述CPU控制器控制调制器在第一电极上加载驱动信号具体包括：加载在第一电极的驱动信号为TX，则：

TX＝sin(ωt) (1)

在公式(1)中，为驱动信号频率f；驱动信号TX通过第一电极与第二电极之间的耦合电容，耦合到第二电极上，该过程可等效为驱动信号TX通过电容阻抗之后连通到第二电极，则第二电极检测的感应信号为RX：

Rx＝Asin(ωt+φ)+noise (2)

在公式(2)中，A、φ分别为信号衰减系数和信号相位，即位置检测系统的系统相位；一般情况下，位置检测系统的系统相位φ是固定不变的，可视为已知量，则

noise＝Bsin(ωt+θ) (3)

在公式(3)中，B、θ分别为噪声衰减系数和噪声相位，噪声是随机变化的，即B、θ表现为随机值。

CPU控制器控制解调器对第二电极上的感应信号进行解调，获取感应信号的解调值；其中，解调器对第二电极上的感应信号进行解调的解调方式具体包括：将感应信号RX展开，感应信号RX展开公式为：

Rx＝Asin(ωt+φ)+Bsin(ωt+θ)

＝(Acos(φ)+Bcos(θ))sin(ωt)+(Asin(φ)+Bsin(θ))cos(ωt) (4)

对展开后的感应信号RX进行正交解调，获取感应信号RX的余弦分量(I值)和正弦分量(Q值)，根据余弦分量和正弦分量计算出在驱动频率f处感应信号RX的幅值R，具体公式为：

I＝Acos(φ)+Bcos(θ) (5)

Q＝Asin(φ)+Bsin(θ) (6)

CPU控制器具体还包括噪声判断模块、噪声消除模块和位置计算模块，噪声判断模块、噪声消除模块和位置计算模块依次连接；

噪声判断模块用于根据感应信号的解调值计算位置检测系统的系统相位值arctan(Q/I)，并通过计算出的位置检测系统的系统相位值判断采样感应信号中是否存在同频噪声；如果存在同频噪声，通过噪声消除模块获取 修正后的无噪声解调值；如果不存在同频噪声，通过位置计算模块计算用户触摸位置；其中，位置检测系统的系统相位值为：

当无同频噪声时，即B＝0，则计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值；

当有同频噪声时：即B≠0且φ≠θ，

所述噪声判断模块判断当前感应信号中是否存在同频噪声的判断方式为：获取位置检测系统的真实系统相位值，并判断计算出的位置检测系统的系统相位值是否等于位置检测系统的真实系统相位值，如果计算出的位置检测系统的系统相位值等于位置检测系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号不存在同频噪声；如果计算出的位置检测系统的系统相位值不等于位置检测系统的真实系统相位值，则判定当前感应信号存在同频噪声。

噪声消除模块用于通过任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式，计算驱动信号频率及其附近频率噪声的噪声量化值，根据所述噪声量化值获取修正后的驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声解调值，消除驱动信号频率中的同频噪声；其中，驱动信号频率及其附近频率噪声的无噪声调解值的计算方式具体为：由第一电极耦合到第二电极上的弦波信号，且通过汉宁窗，采样时间为T，则该采样信号的频谱曲线如图2所示，为采样信号的频谱曲线图。其中，f为驱动信号频率，bi tfreq＝1/T， 视为位置检测系统中驱动信号频率f的最小变化单位。从上述曲线理论推导可知，驱动信号频率f的信号在f-2*bi tfreq、f-bi tfreq、f、f+bi tfreq、f+2*bi tfreq五个频点处解调值的影响系数分别为[0,0.5,1,0.5,0]，则任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系式为：

在公式(9)和公式(10)中，[R_-2,R_-1,R₀,R₊₁,R₊₂]分别为f-2*bitfreq、f-bitfreq、f、f+bitfreq、f+2*bitfreq这五个频率点的解调值，可直接通过解调器解调获得。而为驱动信号频率f的信号在对应频率点上修正处理后的无噪声解调值，由公式(9)和公式(10)计算获取。

位置计算模块用于利用采样的感应信号解调值或修正后的无噪声解调值计算用户触摸位置。

本发明实施例的同频噪声处理方法、同频噪声处理装置及同频噪声处理系统通过在第一电极上加载驱动信号，采用正交解调方式获取第二电极上弦波信号的解调值，根据解调值计算系统相位，并通过系统相位的计算 值判定当前感应信号是否包含同频噪声，解决了同频噪声处理的实时性问题；并通过出任意频率点解调值与其相邻频率点解调值的相互影响关系，获取修正后的驱动信号及其附近频率噪声的无噪声解调值，最终实现噪声消除处理，有效抑制同频噪声在位置检测系统中的负面效应，极大改善用户体验。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。