專利名稱：一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)校正方法，尤其涉及一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，屬于數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)以其方便靈活、穩(wěn)定可靠的特性，越來越廣泛地被應(yīng)用于科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和人類日常生活中的各個(gè)方面。作為數(shù)字技術(shù)中必不可少的部分，數(shù)據(jù)采集技術(shù)也得到了深入的研究和發(fā)展。人們通常根據(jù)采樣定理將傳感器傳送來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集可以說是數(shù)字信號(hào)處理的核心，數(shù)據(jù)采集的好壞將直接影響未來的工作。數(shù)據(jù)采集在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，己滲透到了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、地質(zhì)勘測(cè)、醫(yī)藥器械、電子通信、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，為人類更好的獲取各種信息提供了便利的條件。目前，低速、低分辨率的數(shù)據(jù)采集技術(shù)已相當(dāng)成熟，系統(tǒng)地組建也相對(duì)容易。社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步使信號(hào)處理系統(tǒng)的智能性越來越強(qiáng)，實(shí)時(shí)性越來越好，同時(shí)數(shù)據(jù)采集的高精度特性越來越受到重視，在航空航天、導(dǎo)航系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等很多領(lǐng)域都需要應(yīng)用高精度的數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提出了更高的要求。因此，高精度數(shù)據(jù)采集技術(shù)的研究一直是工程實(shí)踐中一個(gè)倍受人關(guān)注的領(lǐng)域。近年來，國(guó)內(nèi)對(duì)高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，大多數(shù)還停留在硬件電路的優(yōu)化上面，如前端模擬信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)，精密參考電壓源的選擇，抑制供電電源的紋波等。這些措施在一定程度上提高了數(shù)據(jù)采集的精度，但對(duì)這些方法都是針對(duì)特定的硬件電路研制開發(fā)的，應(yīng)用范圍窄。對(duì)于新的需求，數(shù)據(jù)采集裝置需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，浪費(fèi)了時(shí)間和精力。而校正算法不依賴具體的硬件電路，對(duì)于新的需求，只需要根據(jù)誤差和噪聲的特點(diǎn)修改相應(yīng)的軟件配置即可達(dá)到校正誤差的目的，濾波效果好，開發(fā)周期短。市面上具有數(shù)據(jù)校正的采集系統(tǒng)還比較少見，尤其是根據(jù)系統(tǒng)中存在的誤差和噪聲的特點(diǎn)，采取完善的復(fù)合校正策略對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理還是一片空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，對(duì)系統(tǒng)誤差有很好的校正作用，且能夠幾乎完全的抑制噪聲，有效的提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度。本發(fā)明技術(shù)方案為:一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:所述方法由系統(tǒng)誤差校正和數(shù)據(jù)去噪濾波組成，其中系統(tǒng)誤差校正包括零點(diǎn)誤差和增益誤差校正，數(shù)據(jù)去噪濾波包括由超值濾波和遞推平均濾波組成的第一級(jí)濾波和由加權(quán)平均小波閾值去噪法完成的第二級(jí)濾波。所述零點(diǎn)誤差通過當(dāng)前電壓值減去輸入短路時(shí)實(shí)際測(cè)出的電壓值校正。

所述增益誤差就是根據(jù)公式ν=(ι+κ).ν' +b進(jìn)行校正，其中b = V1-(i+K).ν' i;
權(quán)利要求
1.一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:所述方法由系統(tǒng)誤差校正和數(shù)據(jù)去噪濾波組成，其中系統(tǒng)誤差校正包括零點(diǎn)誤差和增益誤差校正，數(shù)據(jù)去噪濾波包括由超值濾波和遞推平均濾波組成的第一級(jí)濾波和由加權(quán)平均小波閾值去噪法完成的第二級(jí)濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:零點(diǎn)誤差通過當(dāng)前電壓值減去輸入短路時(shí)實(shí)際測(cè)出的電壓值校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:增益誤差就是根據(jù)公式ν=(1+Κ).ν' +b進(jìn)行校正，其中b = V「(l+K).ν' i，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:超值濾波算式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:遞推平均濾波算法算式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:所述加權(quán)平均小波閾值去噪法具體為:將硬閾值和軟閾值用加權(quán)平均的方法結(jié)合起來，設(shè)加權(quán)因子為μ，構(gòu)造出如下的新閾值函數(shù):
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法，由系統(tǒng)誤差校正和數(shù)據(jù)去噪濾波組成，系統(tǒng)采樣后的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過零點(diǎn)誤差校正和增益誤差校正補(bǔ)償系統(tǒng)的零點(diǎn)誤差和增益誤差，再采用兩級(jí)濾波方案對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪濾波，第一級(jí)超值濾波和遞推平均濾波算法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中存在的相對(duì)容易剔除的噪聲的初步濾波，再通過第二級(jí)采用的改進(jìn)的加權(quán)平均小波閾值去噪法完成對(duì)不易剔除噪聲的剔除。本發(fā)明根據(jù)系統(tǒng)中存在的誤差和噪聲的特點(diǎn)采取了誤差校正和兩級(jí)去噪濾波的復(fù)合處理模式，不僅能夠極大的減小系統(tǒng)誤差，且?guī)缀跬耆囊种圃肼?，信噪比得到提高，同時(shí)信號(hào)的一些細(xì)節(jié)也突顯出來了，對(duì)后續(xù)工作非常有利。
文檔編號(hào)H03H17/00GK103236825SQ201310095459
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者鐘玲娜, 唐小萍, 胡松, 嚴(yán)偉, 胡博 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所