在數(shù)字信號處理中常用累加平均方法除噪聲，提高信噪比，特別是在分布式光纖傳感系統(tǒng)或者光學(xué)儀器中離不開累加平均方法，因為散射的光信號功率非常低，有些完全淹沒在噪聲中，同時高速采集的數(shù)據(jù)量非常大，而目前累加平均算法主要有線性累加平均算法和遞推式累加平均算法。針對高速實時采集處理大量數(shù)據(jù)而言，線性累加平均算法和遞推式累加平均算法各有特點，線性累加平均算法速度快，但是容易造成數(shù)據(jù)溢出的風(fēng)險，為了防止數(shù)據(jù)溢出就需要大量存儲資源，遞推式累加平均算法占用資源少，不受累加次數(shù)限制，不存在數(shù)據(jù)溢出的風(fēng)險，但是速度較慢，所以這兩種累加平均算法在很多實際應(yīng)用中受限制。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種速度快、占用存儲資源少的自適應(yīng)平均除噪方法。

一種自適應(yīng)平均除噪方法，該方法包括以下步驟：

S1、首先設(shè)置累加次數(shù)n和實時采集數(shù)據(jù)量m；

S2、作為核心控制器的FPGA單元接收數(shù)據(jù)并解析，基于累加次數(shù)n和實時采集數(shù)據(jù)量m，自動計算并選擇出效率最高的平均除噪方法，即滿足現(xiàn)有存儲資源下，平均除噪方法速度最快的方法；

S3、采用自動選擇出效率最高的平均除噪方法對實時采集數(shù)據(jù)進行實時處理；

S4、FPGA單元將數(shù)據(jù)處理結(jié)果經(jīng)通信接口輸出，在ARM單元以圖表的形式顯示結(jié)果。

本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是：在步驟S2中，自動計算并選擇出效率最高的平均除噪方法如下：根據(jù)設(shè)置的累加次數(shù)n和實時采集數(shù)據(jù)量m自動計算現(xiàn)有存儲資源是否滿足線性累加平均除噪，如果不滿足則采用線性累加平均和遞推式累加平均結(jié)合使用，通過對平均次數(shù)和采集數(shù)據(jù)量的分析及計算出滿足存儲資源的情況下拆分為多組，使每次組內(nèi)實現(xiàn)線性累加平均算法，每組間用遞推式累加平均算法，兩者共同使用，達(dá)到效率最高。

本發(fā)明的再進一步技術(shù)方案是：該方法基于自適應(yīng)平均除噪系統(tǒng)實現(xiàn)，自適應(yīng)平均除噪系統(tǒng)包括：用于將單路信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘柕男盘栒{(diào)理單元，用于將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的ADC單元，用于實現(xiàn)自適應(yīng)平均除噪方法的核心控制的FPGA單元，于實現(xiàn)與FPGA進行通信及人機交互的ARM單元；信號調(diào)理單元的輸入端與輸入模擬信號相連接，信號調(diào)理單元的輸出端與ADC單元輸入端連接，ADC單元輸出端與FPGA單元輸入端連接，F(xiàn)PGA單元與ARM單元相互連接。

本發(fā)明優(yōu)點：

1.在有限的存儲資源下效率最高

本發(fā)明是通過作為核心控制器的FPGA單元接收數(shù)據(jù)并解析，基于累加次數(shù)n和實時采集數(shù)據(jù)量m，自動計算并選擇出滿足現(xiàn)有存儲資源下效率最高的平均除噪方法。由于本方法的核心控制是FPGA單元，其采用哈佛結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)可以并行處理，而CPU是串行的。本發(fā)明可以根據(jù)設(shè)置的平均次數(shù)和數(shù)據(jù)量自動計算現(xiàn)有存儲資源是否滿足線性累加平均除噪，如果不滿足則采用線性累加平均和遞推式累加平均結(jié)合使用，通過對平均次數(shù)的分析及計算出存儲空間的情況下拆分為多組，使每次組內(nèi)實現(xiàn)線性累加平均方法，每組間用遞推式累加平均算法，兩者共同使用，達(dá)到算法效率最高，就是基于現(xiàn)有空間算法占用空間小，速度最快，效率最高。

2.實現(xiàn)算法自適應(yīng)，滿足于不同的應(yīng)用場合

本發(fā)明算法是自適應(yīng)，自動計算存儲空間，然后選擇效率最高的方法，所以在不同的存儲空間下都可以使用，而且效率最高，同時滿足功能要求，使用靈活多變。

3.易于在各種智能儀器上使用

本發(fā)明基于FPGA單元上實現(xiàn)，很容易在數(shù)據(jù)處理儀器、光學(xué)儀器、智能儀器上應(yīng)用。

4.結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、預(yù)測成本低

本發(fā)明所有算法都在FPGA單元上實現(xiàn)，運行后自動執(zhí)行無需人為干預(yù)，外圍器件比較少，結(jié)構(gòu)簡單，預(yù)測成本低。