CSM 数采采样率及滤波问题

1. 采样率

CSM的ADMM、THMM、PTMM等模块的产品文档中都列出了两种采样速率，本文档以ADMM8 pro为例进行解释。图1为ADMM 8pro产品文档中列出的采样率，第一种为Internalsample rate,该采样率称为内部采样率；另一种为Measurementdatarate，该采样率称为测量速率。

图1

内部采样率为数采设备对输入的模拟量信号采样频率。如图2，连续的模拟量信号在通过采样后以离散信号的方式作为结果。

图2

该采样结果在数采中会经过AD转换、软件滤波等过程后通过MCU组织为CAN报文发送到总线中。最终的信号数值通过CAN总线发送时的周期即为测量周期（即CAN报文发送周期）。

2.滤波

CSM的ADMM、THMM、PTMM等模块的产品文档滤波方式也同样分为两种，本文档以ADMM8 pro为例进行解释。一种为HWinput filter即硬件滤波，另一种为软件滤波SWinput filter。

图3两种滤波方式

硬件滤波为设备固有特性是无法通过设置更改的，该滤波方式通过硬件设备的电容、电杆等电子元器件完成，为低通滤波器。理论上讲原始的被采用信号的带宽是无限的，但实际上其中大量的高频信号属于噪声或者无效信号，同时由于AD转换器所能处理的信号带宽是有限的，因此为了采集特定频率内的信号需要进行低通滤波。滤波后的模拟量会经过AD转换器转化为数字量信号。其处理流程见图4.

图4信号处理过程

通过AD转换后的数字信号为离散信号，该信号可以通过数采设备中的MCU进行数字滤波处理。该滤波过程由于是通过处理器的软件算法实现因而称为软件滤波，软件滤波的截至频率/周期可在配置软件CSMconfig中对设备进行设置。

图5软件滤波设置

软件滤波分为两种方法，一类为平均滤波法，另一类为Butterworth滤波法。平均滤波以10ms average为例，即将10ms内通过内部采样（10kHz）得到的100个点求平均值，然后按照测量频率以CAN报文发送到总线上。

图6Butterworth滤波器副频响应特性

Butterworth滤波器副频响应特性图见图6。该滤波器主要特性为截至频率，超过截止频率的部分将被滤除（振幅衰减以抑制高频部分）。通过配置软件的设置可以仅获取所需要的特定频率以内的信号。

注：文章来源于Vector China。