动态电子汽车衡信号处理系统数学描述与滤波算法选择方法研究作者：郭合龙来源：《科技创新导报》2011年第23期 2010湖北高考数学
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摘 要:本文通过对动态电子汽车衡的传感器输出信号进行分析,针对噪声信号形式,给出了动态电子汽车衡信号处理的数学描述,通过对滤波算法的比较分析,选择了分裂基FFT算法对数据进行处理,减少数据处理的复加、复乘次数。 关键词:汽车衡信号处理滤波算法数学描述
中图分类号:TH7,TH715.2+1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0006-02
Abstract:In this dissertation,by analyzing the sensor output signal of the dynamic electronic truck scale,especially to the forms of the noise signal,we provide the mathematical description of the dynamic electronic truck scale signal processing.Based on the comparison and analysis of the filtering algorithm,we select the split-radix FFT algorithm to process the data in order to reduce the complex addition and complex multiplication in the data processing.
Key words:truck scale;signal processing system;filtering algorithm;mathematical description
在工程实际中,动态电子汽车衡信号处理系统可分为硬系统(模拟滤波系统)和软系统(数字滤波系统)两种[1]。系统原理框图如图1所示。 1 信号处理系统的数学描述
1.1 模拟滤波系统的数学描述
由线性系统理论可知,对于一维时不变系统,可用n阶线性微分方程表示系统的动态模型。
(1)
式中:均为系统的常系数。
tv搜查线对于运算子为A(由系统给定)社会经济调查方法与实务的线性系统,输入信号时,输出信号为:
(2)
式中:表示系统在时刻对单位脉冲函数的响应,称之为系统的脉冲响应函数,它也可作为系统的数学模型。当输入信号经过以表示的系统时,其输出为:(3)
对方程(1-1)作拉氏变换,可得系统的传递函数:
(4)
1.2 数字滤波系统的数学描述
错位关系 软系统(数字滤波)主要由数据采集板和数字滤波程序组成。本套动态电子汽车衡采用的就是数字滤波系统进行信号处理。数字滤波系统的数学模型(即系统的传递函数)由数据采集板的数学模型和数字滤波程序的数学模型组成。由于经数据采集板采集过的信号必须能够真实的反映原信号的波形曲线,所以数据采集板的系统传递函数恒等于1。因此数字滤波系统的数学模型在表达式上等于它的数字滤波程序的数学模型。布拉克曼窗的函数和频谱函数单边表示表达式分别为式:
(5)
(6)
两式中系数的选择应满足以下约束条件:。
其中式(1-5)即为数字滤波系统的数学模型金融交易系统,式(1-6)为数学模型的频域表达式。在布拉克曼窗取a0,a1,a2三项系数时,可得最大第一旁瓣电平为-67dB。由此可知,经过布拉克曼窗滤波的系统称重信号可极大限度的滤除噪声干扰,用窗函数进行加权,还可滤除信号中的噪声,得到信号的真实值。即窗函数的函数表达式就是数字滤波程序的数学模型,也即是此数字信号处理系统的数学模型[2]。
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