对AD采样数据进行滤波的方法、设备和计算机可读存储介质与流程

本发明一般地涉及数据处理领域。更具体地，本发明涉及对ad(模数)采样数据进行滤波的方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术：

在当前的各类数字信号应用中，通常都需要将初始的模拟信号变换成数字信号，这就涉及到模拟到数字类型的转换(即ad转换)。在这一转换过程中，需要对模拟信号以一定的采样率进行采样量化，以期将模拟量的信号转换成以二进制数值表示的离散信号(即ad采样数据)。由于ad采样数据是容易受干扰的，所以要对采样数据进行滤波，减少噪声对系统的干扰，这对于工业控制场合下的ad采样尤其重要。

技术实现要素：

为了至少解决上述技术问题，提供一种具有高平滑性的ad采样数据滤波方案，本发明在多个方面中提供如下的技术方案：

在第一方面中，本发明提供一种对ad采样数据进行滤波的方法，包括：获取多段ad采样数据中的每段ad采样数据所包含的第一多个ad采样数据，其中所述第一多个ad采样数据是经排序的、实时ad采样中最近的多个ad采样数据；以及对位于所述第一多个ad采样数据中间部分的第二多个ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。

在一个实施例中，上述方法进一步包括在第二缓冲区中对所述多段ad采样数据中的每段ad采样数据执行排序操作。

在一个实施例中，上述方法进一步包括在第一缓冲区中以新入旧出的方式对实时采样的所述ad采样数据进行保存；以及将保存在所述第一缓冲区的ad采样数据移入到所述第二缓冲区。

在一个实施例中，其中在所述第一缓冲区内以逐段的方式保存所述ad采样数据，以获得所述多段ad采样数据。

在第二方面中，本发明提供一种对ad采样数据进行滤波的设备，包括：获取装置，其配置成获取多段ad采样数据中的每段ad采样数据所包含的第一多个ad采样数据，其中所述第一多个ad采样数据是经排序的、实时ad采样中最近的多个ad采样数据；以及求均值装置，其配置成对位于所述第一多个ad采样数据中间部分的第二多个ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。

在一个实施例中，上述设备进一步包括排序装置，其配置成在第二缓冲区中对所述多段ad采样数据中的每段ad采样数据执行排序操作。

在一个实施例中，上述设备进一步包括保存装置，其配置成在第一缓冲区中以新入旧出的方式对实时采样的所述ad采样数据进行保存；以及移数装置，其配置成将保存在所述第一缓冲区的ad采样数据移入到所述第二缓冲区。

在一个实施例中，其中所述保存装置配置成在所述第一缓冲区内以逐段的方式保存所述ad采样数据，以获得所述多段ad采样数据。

在第三方面中，本发明提供一种对ad采样数据进行滤波的设备，包括：至少一个处理器；存储器，其存储有程序指令，当所述程序指令由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行前述方法及其多个实施例中记载的步骤。

在第四方面中，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有用于对ad采样数据进行滤波的程序，当所述程序由处理器来运行时，执行前述方法及其多个实施例中记载的步骤。

利用本发明的方法、设备和计算机可读存储介质，可以在各类ad采样应用场景中，特别是工业控制场合的ad采样等模拟量应用的场合中，对采样数据执行有效的算法滤波等数据处理措施，以便于提高处理数据的平滑性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施例，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的方法的简化流程图；

图2是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的方法的详细流程图；

图3是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的数据处理过程；

图4是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的设备的方框图；以及

图5是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的另一设备的方框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应当理解，本公开的权利要求、说明书或附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”或“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

图1是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的方法100的简化流程图。如图1中所示，在步骤102处，方法100获取多段ad采样数据中的每段ad采样数据所包含的第一多个ad采样数据，其中所述第一多个ad采样数据是经排序的、实时ad采样中最近的多个ad采样数据。根据不同的应用场景，这里的多段ad采样数据可以具有不同的物理含义。例如，对于连续采样获得的ad采样数据，每段数据可以是包括固定数目的数据的数组或集合。又例如，每段数据可以是具有固定格式的数据集合。因此，本发明的方案并不对ad采样数据的组成形式做具体的限定。进一步，这里的第一多个ad采样数据是经过排序的，该排序可以针对不同的场景来进行。例如，排序可以是对该第一多个ad采样数据的依数值大小的排序。另外，前述第一多个ad采样数据是最近的多个ad采样数据，其表明该多个ad采样数据具有一定的时效性。

在获取上述的第一多个ad采样数据后，在步骤104处，方法100对位于所述第一多个ad采样数据中间部分的第二多个ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。在一个实施例中，当第一多个ad采样数据是以数组的形式出现时，前述的中间部分可以是以第一多个ad采样数据的中心为起点，对相邻的两侧取相同数目的数据。在一个实施例中，求均值可以是对中间部分的数据求和，并且将获得的和与数据数目相除来获得平均值，并且将该平均值视为此次滤波所获得的实际值。

图2是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的方法200的详细流程图。可以理解的是，方法200的处理是对前述结合图1所描述的方法100的具体化，因此关于方法100所做的陈述也同样地适用于如下的描述。

如图2所示，在步骤202中，方法200在第一缓冲区中以新入旧出的方式对实时采样的ad采样数据进行保存。在一个实施例中，此处的第一缓冲区可以是用于参与滤波处理的设备中的内存空间所开辟的一段专用的存储空间，对该存储空间可以分配有连续的地址以利于数据的连续存储。在一个实施例中，此处的新入旧出方式(或者说先进先出的方式)可以保证以相同数目的最新或新近采集的ad采样数据来替代存储的最旧或最早的若干数据，以此保证数据的实效性。

接着，在步骤204中，方法200将保存在所述第一缓冲区的ad采样数据移入到第二缓冲区。在一个实施例中，此处的第二缓冲区可以是与第一缓冲区具有相同属性的缓冲区。在另一个实施例中，第二缓冲区可以是与第一缓冲区具有不同属性的缓冲区，例如第二缓冲区可以是与第一缓冲区处于不同设备或装置上的一块专用存储空间。通过此处的数据迁移，可以提高数据的安全性和完整性，也实现了对数据的有效备份。在将ad采样数据移入到所述第二缓冲区后，流程前进到步骤206，在该步骤206处，方法200对前述的多段ad采样数据中的每段ad采样数据执行排序操作。这里的排序可以根据应用场景的不同进行各种形式的排序。在一个实施例中，这里的排序可以是数值大小的排序，即按照数值从大到小排列或从小到大排列。

最后，流程前进到步骤208，在该步骤处，方法200对位于每段ad采样数据中间部分的ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。根据不同的应用场景，例如根据数据排序的方式、数据的个数或数据类型，中间部分可以是位于每段数据的中心或中央两侧一定范围的多个数据。通过对处于中间部分的数据求平均值，可以获得滤波后的实际值，从而可以在后续中使用该实际值来进行各类数据处理。

图3是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的数据处理过程300。从图中所示可以看出，图3以具体的数据示例来描述本发明的滤波过程以加深本领域技术人员对本发明的理解。

如图3所示，在步骤301处：开辟一个缓冲区(例如图中的缓冲区a)，采集最新的ad采样数据。为了保证数据的时效性，采取新入旧出的方式，将缓冲区依次左移，将最新的数据从缓冲区的尾部移入，最老的数据则从缓冲区的起始位置移除。例如，当第n-1和第n个数据作为新数据移入到缓冲区a时，最先存储的第1和2个数据就将相应地被丢弃。在一些场景中，可以将多段ad采样数据连续地存储入缓冲区中，每段可以包含有多个数据，接着可以对每段进行数据移位与更新处理，即移入和丢弃操作。

接着，在步骤302处：将缓冲区赋值到新的缓冲区，做数据处理。例如，如图中所示，可以将带有新数据的缓冲区a中的第1到第n个数据移入到缓冲区b中。然后，在步骤303处：对于存储于缓冲区b内的ad采样数据进行排序操作。这样，对于缓冲区b，其内部每段数据都包含经过排序的实时采样的最近的多个数据。

最后，在步骤304处：将缓冲区b中每段数据中的中间部分(例如中间的5个数据)进行平均值处理，从而可以得滤波过后的实际值。通过这样的方式获得的滤波值数据稳定，也消除了由于ad采样可是带来的噪声干扰。

图4是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的设备400的方框图。如图4中所示，设备400包括获取装置401和求均值装置402。在一个实施例中，获取装置401可以配置成获取多段ad采样数据中的每段ad采样数据所包含的第一多个ad采样数据，其中所述第一多个ad采样数据是经排序的、实时ad采样中最近的多个ad采样数据。在另一个实施例中，求均值装置402可以配置成对位于所述第一多个ad采样数据中间部分的第二多个ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。

在一个或多个实施例中，获取装置401还可以进一步包括保存装置4011，其配置成在第一缓冲区中以新入旧出的方式对实时采样的所述ad采样数据进行保存。在一个应用场景中，所述保存装置4011还可以配置成在所述第一缓冲区内以逐段的方式保存所述ad采样数据，以获得所述多段ad采样数据。进一步，获取装置401还可以包括移数装置4012，其配置成将保存在所述第一缓冲区的ad采样数据移入到所述第二缓冲区。另外，获取装置401还可以包括排序装置4013，其配置成在第二缓冲区中对所述多段ad采样数据中的每段ad采样数据执行排序操作。

根据上述的描述，本领域技术人员可以理解通过利用设备400及其内部的多个装置，可以实现对ad采样数据的滤波，从而获得稳定性水平高的滤波数据。

图5是示出根据本发明实施例的用于对ad采样数据进行滤波的另一设备500的方框图。如图5中所示，该设备500包括至少一个处理器502和存储器504，其中该存储器504存储有程序指令，当所述程序指令由所述至少一个处理器502执行时，使得所述设备执行结合图1和图2所描述的方法，获得滤波后的实际值。

还应当理解，本发明示例的执行指令的任何模块、单元、组件、服务器、计算机、终端或设备可以包括或以其他方式访问计算机可读介质，诸如存储介质、计算机存储介质或数据存储设备(可移除的)和/或不可移动的)例如磁盘、光盘或磁带。计算机存储介质可以包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性，可移动和不可移动介质，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。

基于上文，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其中存储有程序指令，所述程序指令适于由处理器加载并执行：获取多段ad采样数据中的每段ad采样数据所包含的第一多个ad采样数据，其中所述第一多个ad采样数据是经排序的、实时ad采样中最近的多个ad采样数据；以及对位于所述第一多个ad采样数据中间部分的第二多个ad采样数据求平均值，以获得滤波后的实际值。进一步，该程序指令还包括由处理器加载并执行如图2中所示出的各个步骤的指令，从而实现ad采样数据的滤波。

上述的计算机可读存储介质可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器rram(resistiverandomaccessmemory)、动态随机存取存储器dram(dynamicrandomaccessmemory)、静态随机存取存储器sram(staticrandom-accessmemory)、增强动态随机存取存储器edram(enhanceddynamicrandomaccessmemory)、高带宽内存hbm(high-bandwidthmemory)、混合存储立方hmc(hybridmemorycube)等等，或者可以用于存储所需信息并且可以由应用程序、模块或两者访问的任何其他介质。任何这样的计算机存储介质可以是设备的一部分或可访问或可连接到设备。本发明描述的任何应用或模块可以使用可以由这样的计算机可读介质存储或以其他方式保持的计算机可读/可执行指令来实现。

虽然本发明的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。