带时间戳的移动平均防脉冲干扰数字滤波算法.pdf

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1、石油机械2012年第40卷第3期CHINAPETROLEUMMACHINERY钻井技术与装备带时间戳的移动平均防脉冲干扰数字滤波算法沙林秀(1．西北工业大学2．西安石油大学陕西省钻机控制重点实验室)摘要：针对移动平均防脉冲干扰数字滤波算法不能完全消除大误差带来的影响，以及改进的防脉冲干扰平均值滤波算法使时间复杂度大大增加，算法时效性变差等问题，提出了带时间戳的移动平均防脉冲干扰数字滤波算法。该算法对每一个采样值均引入了时间戳，即每一个采样点是由2个信息来确定的，采样的先后时间顺序信息和按其大小在采样排序队列中的位置信息。试验结果表明，带时间戳的抗干扰

2、算法明显改善了算法的时效性和抗干扰性，随着Ⅳ的取值增大，算法的优越性更加明显。关键词：时间戳；干扰算法；移动平均防脉冲；时效性中图分类号：TE928．02文献标识码：A文章编号：1001—4578(2012)03—0013—03TheTimestampedMovingAverageAnti-pulseInterferenceDigitalFilteringAlgorithm(1．NorthwesternPolytechnicUniversity2．Xi’anHUniversity)Abstract：Themovingaverageanti—pulse

3、interferencedigitalfilteringalgorithmcannotcompletelyeliminatetheeffectcausedbythemaximumerror．Theimprovedanti-pulseinterferenceaveragevaluefilteringalgorithmincreasesthecomplexityoftimeremarkably．Thetimelinessofalgorithmbecomeslessdesirable．Consideringtheseproblems，thetimestam

4、pedmovingaverageanti—pulseinterferencedigitalfilteringalgorithmwasputforward．Thealgorithmin·troducesthetimestamptoeverysamplingvalue．Inotherwords，everysamplingpointisdeterminedbytwokindsofinformation，namely，theinformationoftimesequenceofsamplingandthelocationinformationofthesam

5、plingor—deredqueueaccordingtothesize．Theexperimentalfindingsshowthatthetimestampedanti-interferencealgorithmremarkablyimprovesthetimelinessandinterferenceimmunityofthealgorithm．ThesuperiorityofthealgorithmgetsmoreremarkablewiththeinereaseofthevalueofⅣ_Keywords：timestamp；interfe

6、rencealgorithm；movingaveragepulseprevention；timeliness消除，而且由于这类信号往往是已知的或者是能被0引言测得的，因而可根据其产生的来源采取相应的措施进行校正。对于随机性干扰信号，因为其大小和符在信号的形成、传输、接收以及测量过程中，号的变化均是无规律的，所以干扰信号在测量过程常常会混入干扰信号。干扰信号不仅影响信号质中所引起的随机误差也是不确定的。在钻井过程量，还有可能在控制系统中引发错误动作。干扰信中，通过对压力、流量、温度、转盘转速及钻压等号通常分为周期性和随机性2大类。对于周期性干钻井参数的

7、测量，特别是井下旋转导向钻井测量系扰信号，不仅可以通过在硬件电路中加入滤波器来统采集的数据，通过上行通讯和下行通讯将地面信基金项目：国家自然科学基金项目(60871080)；中国石油科技创新基金项目(2009D一5006一O3一O7)。一14一石油机械2012年第40卷第3期息和井下数据进行交互卜，对于采集的数据必须(3)找出-N+I，⋯，中最大值和最小值：进行必要的处理，以提高其抗干扰能力和测量精max，min；度，为电动钻机动力设备智能控制器提供可靠的、(4)求一+，⋯，中除去⋯、Xmin后的精确的数据。一2个采样点的平均值，计算公式如式(3)所

8、示，并将该值作为采样的结果；N一21随机误差的特点-411=志X(3)随机误差是由各种因素的影响造成的，如环