频率采集滤波方法、装置、存储介质以及激光器与流程

本发明实施例公开的技术方案涉及激光器技术领域，尤其涉及应用于激光器的频率采集滤波方法、装置、存储介质以及激光器。

背景技术：

目前，激光器主要通过采集方波信号的频率来控制激光的输出频率。由于方波信号中会存在干扰，因此需要在采集方波信号时对方波信号进行滤波，以便去除干扰信号。常用的滤波方式是延时采集，即当方波信号发生的高低电平发生变化后，延时一段时间后进行方波信号的采集。延时采集的滤波方式会改变方波信号的波形，此外延时采集的时长难以确定。

发明人在研究本发明的过程中发现，现有技术中激光器的频率采集滤波实时效性低，容易改变方波信号的波形，对于干扰信号的滤波不彻底。

技术实现要素：

本发明公开的技术方案至少能够解决以下技术问题：现有技术中激光器的频率采集滤波实时效性低，容易改变方波信号的波形，对于干扰信号的滤波不彻底。

本发明的一个或者多个实施例公开了一种频率采集滤波方法，应用于激光器，包括：连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间；一次滤波，求取相邻两个间隔时间的差值，当所述差值超出时间阈值时剔除所述相邻两个间隔时间，当所述差值没有超出所述时间阈值时保留所述相邻两个间隔时间；二次滤波，将所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间与最小周期比较，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于所述最小周期时，保留所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，以所述二次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间更新所述最小周期。

在本发明的一个或者多个实施例中，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于更新后的所述最小周期时累计大于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第一干扰阈值时以大于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第一干扰阈值时剔除累计过数量的所有大于所述最小周期的间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间小于更新后的所述最小周期时累计小于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第二干扰阈值时以小于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第二干扰阈值时剔除累计过数量的所有小于所述最小周期的间隔时间。

本发明的一个或者多个实施例公开了一种频率采集滤波装置，应用于激光器，包括采集模块、一次滤波模块以及二次滤波模块；所述采集模块用于连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间；所述一次滤波模块用于求取相邻两个间隔时间的差值，当所述差值超出时间阈值时剔除所述相邻两个间隔时间，当所述差值没有超出所述时间阈值时保留所述相邻两个间隔时间；所述二次滤波模块用于将所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间与最小周期比较，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于所述最小周期时，保留所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块还用于以所述二次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间更新所述最小周期。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块还用于当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于更新后的所述最小周期时累计大于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第一干扰阈值时以大于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第一干扰阈值时剔除累计过数量的所有大于所述最小周期的间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块还用于当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间小于更新后的所述最小周期时累计小于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第二干扰阈值时以小于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第二干扰阈值时剔除累计过数量的所有小于所述最小周期的间隔时间。

本发明的一个或者多个实施例还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令适于处理器加载，以实现上述任意一种频率采集滤波方法。

本发明的一个或者多个实施例还公开了一种激光器，应用上述任意一种频率采集滤波方法对采集到的方波信号进行滤波。

与现有技术相比，本发明公开的技术方案主要有以下有益效果：

在本发明的实施例中，所述频率采集滤波方法包括：连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间；一次滤波，求取相邻两个间隔时间的差值，当所述差值超出时间阈值时剔除所述相邻两个间隔时间，当所述差值没有超出所述时间阈值时保留所述相邻两个间隔时间；二次滤波，将所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间与最小周期比较，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于所述最小周期时，保留所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间。由于干扰信号的周期通常明显小于正常方波信号的周期，并且是零星的出现在方波信号中，因此通过所述一次滤波能够剔除相邻两个间隔时间的差值超出时间阈值的干扰信号，通过所述二次滤波能够剔除相邻两个间隔时间的差值没有超出时间阈值但间隔时间不大于最小周期的干扰信号。本发明公开的频率采集滤波方法在采集方波信号的频率的过程中通过所述一次滤波和所述二次滤波滤除采集到的方波信号中的干扰信号，相对于现有技术而言不仅时效性高，而且对于干扰信号的滤波更彻底，不易改变方波信号的波形，有利于提高激光的输出频率的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的一实施例中未受到干扰的方波信号的示意图；

图2为本发明的一实施例中受到干扰的方波信号的示意图；

图3为本发明的一实施例中一种频率采集滤波方法的示意图；

图4为本发明的一实施例中所述频率采集滤波方法各步骤循环执行的示意图；

图5为本发明的一实施例中一种频率采集滤波装置的示意图。

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。本申请的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的一实施例公开一种频率采集滤波方法，下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行说明，具体实施方式中涉及到的频率采集滤波方法只是较佳的实施例，并非本发明所有可能的实施例。本发明的各实施例涉及到的频率采集滤波方法主要应用于光纤激光器。

参考图1和图2，其中图1为本发明的一实施例中未受到干扰的方波信号的示意图，图2为本发明的一实施例中受到干扰的方波信号的示意图。如图1和图2中所示意的，未受到干扰的方波信号的周期是固定的，受到干扰的方波信号的周期是变化的，通常干扰信号的周期比未受到干扰的方波信号的周期要短。

参考图2和图3，其中图3为本发明的一实施例中一种频率采集滤波方法的示意图。

一种频率采集滤波方法包括：

步骤101：连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间；

步骤102：一次滤波，求取相邻两个间隔时间的差值，当所述差值超出时间阈值时剔除所述相邻两个间隔时间，当所述差值没有超出所述时间阈值时保留所述相邻两个间隔时间；

步骤103：二次滤波，将所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间与最小周期比较，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于所述最小周期时，保留所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间。

由于干扰信号的周期通常明显小于正常方波信号的周期，并且是零星的出现在方波信号中，因此通过所述一次滤波能够剔除相邻两个间隔时间的差值超出时间阈值的干扰信号，通过所述二次滤波能够剔除相邻两个间隔时间的差值没有超出时间阈值但间隔时间不大于最小周期的干扰信号。本发明公开的频率采集滤波方法在采集方波信号的频率的过程中通过所述一次滤波和所述二次滤波滤除采集到的方波信号中的干扰信号，相对于现有技术而言不仅时效性高，而且对于干扰信号的滤波更彻底，不易改变方波信号的波形，有利于提高激光的输出频率的准确性。

以图2中示意的受到干扰的方波信号为例，通过连续采集方波信号相邻上升沿或者相邻下降沿的间隔时间，也即获得每一个单独的方波信号的周期。由于方波信号的频率是周期的倒数，因此相当于获得了每一个单独的方波信号的频率。例如图2中示意的t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8。然后对所述方波信号进行一次滤波，具体包括：求取相邻两个间隔时间t1和t2的差值，优选的，t1和t2的差值为|t1-t2|。当差值|t1-t2|超出时间阈值δ时，剔除所述相邻两个间隔时间t1和t2。当差值|t1-t2|没有超出时间阈值δ时，保留所述相邻两个间隔时间t1和t2。假定差值|t1-t2|超出时间阈值δ，则需要剔除所述相邻两个间隔时间t1和t2，然后求取相邻两个间隔时间t3和t4的差值|t3-t4|。假定差值|t3-t4|和|t4-t5|都没有超出时间阈值δ，则保留所述相邻两个间隔时间t3、t4以及t5。然后求取相邻两个间隔时间t5和t6的差值|t5-t6|。假定差值|t5-t6|超出时间阈值δ，则剔除所述相邻两个间隔时间t5和t6。然后求取相邻两个间隔时间t7和t8的差值|t7-t8|。假定差值|t7-t8|没有超出时间阈值δ，则保留所述相邻两个间隔时间t7和t8。对所述方波信号进行一次滤波后，图2中示意的t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8保留有t3、t4、t7以及t8。通常正常的方波信号与干扰信号相邻时，二者的周期不会相等，而且它们的差值会超出时间阈值时，为了充分剔除干扰信号，因此将相邻的正常方波信号与干扰信号都剔除。

由于采集方波信号的相邻上升沿或者相邻下降沿的间隔时间会有误差，并且干扰信号的周期与未受到干扰的方波信号的周期存在的偏差较大，因此将相邻两个间隔时间的差值与所述时间阈值δ比较，一方面可以让采集到的方波信号有一定的容差，另一方面可以排除方波信号中的干扰信号。在本发明的实施例中，如果相邻两个间隔时间的差值没有超出所述时间阈值δ，则认为所述相邻两个间隔时间对应的方波信号属于周期相等的方波信号。所述时间阈值δ可以是正常方波信号周期的10％。

对所述方波信号进行二次滤波，具体包括：首先将相邻两个间隔时间中的t3或t4与最小周期比较，最初始的最小周期一般由系统预设。假定所述相邻两个间隔时间中的t3或t4大于所述最小周期，因此保留所述相邻两个间隔时间t3和t4。将所述二次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的t3或t4更新所述最小周期。也即此时所述最小周期变为了t3或t4。然后重复上述过程对下一相邻两个间隔时间t7和t8进行二次滤波。

参考图4，为本发明的一实施例中所述频率采集滤波方法各步骤循环执行的示意图。如图4中所示意的，所述频率采集滤波方法在连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间、一次滤波、二次滤波三个步骤中循环执行，并在二次滤波的过程中更新最小周期，使得所述最小周期不间断的与方波信号相邻上升沿或者相邻下降沿的间隔时间相适应，也即使得所述最小周期不间断的适应方波信号的变化。

在本发明的一个或者多个实施例中，以所述二次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间更新所述最小周期。

当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于更新后的所述最小周期时累计大于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第一干扰阈值时以大于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第一干扰阈值时剔除累计过数量的所有大于所述最小周期的间隔时间。因此当后续采集到的正常方波信号的周期变大时，所述二次滤波中最小周期能够随着所述二次滤波的进行而不间断的更新，使得所述最小周期的取值能够自动适应方波信号的变化，有利于在后续采集到的正常方波信号的周期变大的情形下继续滤除方波信号中的干扰信号。所述第一干扰阈值可以根据干扰信号的波形统计获得，例如为2次、3次或5次。

在本发明的一个或者多个实施例中，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间小于更新后的所述最小周期时累计小于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第二干扰阈值时以小于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第二干扰阈值时剔除累计过数量的所有小于所述最小周期的间隔时间。因此当后续采集到的正常方波信号的周期变小时，所述二次滤波中最小周期能够随着所述二次滤波的进行而不间断的更新，使得所述最小周期的取值能够自动适应方波信号的变化，有利于在后续采集到的正常方波信号的周期变小的情形下继续滤除方波信号中的干扰信号。所述第二干扰阈值可以根据干扰信号的波形统计获得，可以是2次、3次或5次。

上述实施例中的所述二次滤波中最小周期能够随着所述二次滤波的进行而不间断的更新，使得所述最小周期的取值能够自动适应方波信号的变化，因此上述实施例中的频率采集滤波方法有利于实现智能化的频率采集滤波过程，提高了激光器的智能化程度。

本发明的一实施例公开一种频率采集滤波装置，下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行说明，具体实施方式中涉及到的频率采集滤波装置只是较佳的实施例，并非本发明所有可能的实施例。本发明的各实施例涉及到的频率采集滤波装置主要应用于光纤激光器。

参考图5，其中图5为本发明的一实施例中一种频率采集滤波装置的示意图。如图5中所示意的，所述频率采集滤波装置包括采集模块1、一次滤波模块2以及二次滤波模块3。

所述采集模块1用于连续采集方波信号相邻上升沿和/或相邻下降沿的间隔时间。

所述一次滤波模块2用于求取相邻两个间隔时间的差值，当所述差值超出时间阈值时剔除所述相邻两个间隔时间，当所述差值没有超出所述时间阈值时保留所述相邻两个间隔时间。

所述二次滤波模块3用于将所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间与最小周期比较，当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于所述最小周期时，保留所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块3还用于以所述二次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间更新所述最小周期。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块3还用于当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间大于更新后的所述最小周期时累计大于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第一干扰阈值时以大于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第一干扰阈值时剔除累计过数量的所有大于所述最小周期的间隔时间。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述二次滤波模块3还用于当所述一次滤波保留的所述相邻两个间隔时间中的一个间隔时间小于更新后的所述最小周期时累计小于更新后的所述最小周期的间隔时间的数量，当所述数量大于第二干扰阈值时以小于所述最小周期的一个间隔时间更新所述最小周期，当所述数量小于或等于所述第二干扰阈值时剔除累计过数量的所有小于所述最小周期的间隔时间。

本发明的一实施例公开一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令适于处理器加载，以实现上述任意一种频率采集滤波方法。

本发明的一实施例公开一种激光器，应用上述任意一种频率采集滤波方法对采集到的方波信号进行滤波。

当上述各个实施例中的技术方案使用到软件实现时，可以将实现上述各个实施例的计算机指令和/或数据存储在计算机可读介质中或作为可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质。以此为例但不限于此：计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外，任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光钎光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定义中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。