10種常用濾波方法

1、1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）A、方法：根據(jù)經(jīng)驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為A）每次檢測到新值時判斷：如果本次值與上次值之差A,則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值B、優(yōu)點:能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾C、缺點無法抑制那種周期性的干擾 平滑度差2、中位值濾波法A、方法：連續(xù)采樣N次（N取奇數(shù)）把N次采樣值按大小排列 取中間值為本次有效值B、優(yōu)點:能有效克服因偶然因素引起的波動干擾 對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果C、缺點：對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜3、算術平均濾波法A、方法：連續(xù)取N個采樣值進行算術平均運算N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏

2、度較低N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高N值的選取：一般流量,N-12;壓力:N-4B、優(yōu)點:適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波這樣信號的特點是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動C、缺點：對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用比較浪費RAM4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）A、方法：把連續(xù)取N個采樣值看成一個隊列隊列的長度固定為N每次采樣到一個新數(shù)據(jù)放入隊尾，并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù) .（先進先出原則）把隊列中的N個數(shù)據(jù)進行算術平均運算，就可獲得新的濾波結果N值的選取:流量，N-12;壓力:N-4;液面，N-412;溫度，N-14B、優(yōu)點:對周期性干擾

3、有良好的抑制作用，平滑度高適用于高頻振蕩的系統(tǒng)C、缺點：靈敏度低對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合比較浪費RAM5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)A、 方法：相當于 申位值濾波法”+算術平均濾波法”連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值然后計算N-2個數(shù)據(jù)的算術平均值N值的選取:314B、 優(yōu)點:融合了兩種濾波法的優(yōu)點對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、 缺點：測量速度較慢，和算術平均濾波法一樣比較浪費RAM6、限幅平均濾波法A、方法：相當 限幅濾波法”+遞推平均濾波法”每次

4、米樣到的新數(shù)炊進行限幅處理，再送入隊列進行遞推平均濾波處理B、優(yōu)點:融合了兩種濾波法的優(yōu)點對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、缺點：比較浪費RAM7、一階滯后濾波法A、方法：取a=01本次濾波結果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結果B、優(yōu)點:對周期性干擾具有良好的抑制作用適用于波動頻率較高的場合C、缺點：相位滯后，靈敏度低滯后程度取決于a值大小不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號8、加權遞推平均濾波法A、方法：是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的數(shù)據(jù)加以不同的權通常是，越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據(jù) ，權取得越大.給予新采樣值的權系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信

5、號平滑度越低B、優(yōu)點:適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象和采樣周期較短的系統(tǒng)C、缺點：對于純滯后時間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號不能迅速反應系統(tǒng)當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差9、消抖濾波法A、方法：設置一個濾波計數(shù)器將每次米樣值與當前有效值比較：如果米樣值=當前有效值，則計數(shù)器清零如果米樣值當效值，則計數(shù)器+1,并判斷計數(shù)器是否=上限N（溢出）如果計數(shù)器溢出，則將本次值替換當前有效值，并清計數(shù)器B、優(yōu)點:對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果 ，_|可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數(shù)值抖動C、缺點：對于快速變化的參數(shù)不宜如果在計數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾

6、值，則會將干擾值當作有效值導入系統(tǒng)10、限幅消抖濾波法A、 方法：相當于 限幅濾波法”+消抖濾波法”先限幅，后消抖B、 優(yōu)點:繼承了 限幅”和 消抖”的優(yōu)點改進了消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值導入系統(tǒng)C、 缺點：對于快速變化的參數(shù)不宜以下是我編的示例程序，如有不足之處還望各位同行指教假定從8位AD中讀取數(shù)據(jù)（如果是更高位的AD可定義數(shù)據(jù)類型為int），子程序為get_ad（）;1、限副濾波/*A值可根據(jù)實際情況調(diào)整value為有效值,new_value為當前采樣值濾波程序返回有效的實際值*/#define A 10 char value;char filter() charnew va

7、lue;new_value = get_ad();if ( ( new value - value A ) | ( value - new value A ) return value;return new_value;2、中位值濾波法/* N值可根據(jù)實際情況調(diào)整排序采用冒泡法*/#define N 11 char filter()char value bufN;char count,i,j,temp;for ( count=0;countvalue_bufcount = get_ad();delay();for (j=0;jfor (i=0;iif ( value_bufivalue_buf

8、i+1)temp = value_bufi;value_bufi = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp;return value_buf(N-1)/2;3、算術平均濾波法/*/#define N 12char filter()(int sum = 0;for ( count=0;count(sum + = get_ad();delay();return (char)(sum/N);4、 遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)/*/#define N 12char value_bufN;char i=0;char filter()(char count;int s

9、um=0;value_bufi+ = get_ad();if ( i = N ) i = 0;for ( count=0;countsum = value_bufcount;return (char)(sum/N);5、 中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)/*/#define N 12 char filter() (char count,i,j；char value_bufN;int sum=0;for (count=0;countvalue_bufcount = get_ad();delay();for (j=0;jfor (i=0;iif ( value_bufivalue_bu

10、fi+1)temp = value_bufi;value_bufi = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp;for(count=1;countsum += valuecount;return (char)(sum/(N-2);6、 限幅平均濾波法/*/略參考子程序1、37、 一階滯后濾波法/*為加快程序處理速度假定基數(shù)為100,a=0100 */#define a 50 char value;char filter()char new_value;new_value = get_ad();return (100-a)*value + a*new_value;8、

11、加權遞推平均濾波法/* coe數(shù)組為加權系數(shù)表，存在程序存儲區(qū),*/#define N 12char code coeN = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;char filter()char count;char value_bufN;int sum=0;for (count=0,countvalue_bufcount = get_ad();delay();for (count=0,countsum += value_bufcount*coecount;return (char)(sum/sum_coe);9、消抖濾波法#define N 12char filter()