十大滤波算法的实现.docx
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十大滤波算法的实现
1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
2、中位值滤波法
3、算术平均滤波法
4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
6、限幅平均滤波法
7、一阶滞后滤波法
8、加权递推平均滤波法
9、消抖滤波法
10、限幅消抖滤波法
1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
1./*
2.A、名称：
限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
3.B、方法：
4.根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A），
5.每次检测到新值时判断：
6.如果本次值与上次值之差<=A，则本次值有效，
7.如果本次值与上次值之差>A，则本次值无效，放弃本次值，用上次值代替本次值。
8.C、优点：
9.能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
10.D、缺点：
11.无法抑制那种周期性的干扰。
12.平滑度差。
13.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
14.*/
15.
16.intFilter_Value;
17.intValue;
18.
19.voidsetup（）{
20.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
21.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
22.Value=300;
23.}
24.
25.voidloop（）{
26.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
27.Value=Filter_Value;//最近一次有效采样的值，该变量为全局变量
28.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
29.delay（50）;
30.}
31.
32.//用于随机产生一个300左右的当前值
33.intGet_AD（）{
34.returnrandom（295,305）;
35.}
36.
37.//限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
38.#defineFILTER_A1
39.intFilter（）{
40.intNewValue;
41.NewValue=Get_AD（）;
42.if（（（NewValue-Value）>FILTER_A）||（（Value-NewValue）>FILTER_A））
43.returnValue;
44.else
45.returnNewValue;
46.}
1./*
2.
3.A、名称：
限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
4.
5.B、方法：
6.
7.根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A），
8.
9.每次检测到新值时判断：
10.
11.如果本次值与上次值之差<=A，则本次值有效，
12.
13.如果本次值与上次值之差>A，则本次值无效，放弃本次值，用上次值代替本次值。
14.
15.C、优点：
16.
17.能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
18.
19.D、缺点：
20.
21.无法抑制那种周期性的干扰。
22.
23.平滑度差。
24.
25.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
26.
27.*/
28.
29.
30.
31.intFilter_Value;
32.
33.intValue;
34.
35.
36.
37.voidsetup（）{
38.
39.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
40.
41.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
42.
43.Value=300;
44.
45.}
46.
47.
48.
49.voidloop（）{
50.
51.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
52.
53.Value=Filter_Value;//最近一次有效采样的值，该变量为全局变量
54.
55.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
56.
57.delay（50）;
58.
59.}
60.
61.
62.
63.//用于随机产生一个300左右的当前值
64.
65.intGet_AD（）{
66.
67.returnrandom（295,305）;
68.
69.}
70.
71.
72.
73.//限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
74.
75.#defineFILTER_A1
76.
77.intFilter（）{
78.
79.intNewValue;
80.
81.NewValue=Get_AD（）;
82.
83.if（（（NewValue-Value）>FILTER_A）||（（Value-NewValue）>FILTER_A））
84.
85.returnValue;
86.
87.else
88.
89.returnNewValue;
90.
91.}
92.
2、中位值滤波法
1./*
2.A、名称：
中位值滤波法
3.B、方法：
4.连续采样N次（N取奇数），把N次采样值按大小排列，
5.取中间值为本次有效值。
6.C、优点：
7.能有效克服因偶然因素引起的波动干扰；
8.对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。
9.D、缺点：
10.对流量、速度等快速变化的参数不宜。
11.E、整理：
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12.*/
13.
14.intFilter_Value;
15.
16.voidsetup（）{
17.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
18.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
19.}
20.
21.voidloop（）{
22.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
23.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
24.delay（50）;
25.}
26.
27.//用于随机产生一个300左右的当前值
28.intGet_AD（）{
29.returnrandom（295,305）;
30.}
31.
32.//中位值滤波法
33.#defineFILTER_N101
34.intFilter（）{
35.intfilter_buf[FILTER_N];
36.inti,j;
37.intfilter_temp;
38.for（i=0;i39.filter_buf[i]=Get_AD（）;
40.delay
（1）;
41.}
42.//采样值从小到大排列（冒泡法）
43.for（j=0;j44.for（i=0;i45.if（filter_buf[i]>filter_buf[i+1]）{
46.filter_temp=filter_buf[i];
47.filter_buf[i]=filter_buf[i+1];
48.filter_buf[i+1]=filter_temp;
49.}
50.}
51.}
52.returnfilter_buf[（FILTER_N-1）/2];
53.}
1./*
2.
3.A、名称：
中位值滤波法
4.
5.B、方法：
6.
7.连续采样N次（N取奇数），把N次采样值按大小排列，
8.
9.取中间值为本次有效值。
10.
11.C、优点：
12.
13.能有效克服因偶然因素引起的波动干扰；
14.
15.对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。
16.
17.D、缺点：
18.
19.对流量、速度等快速变化的参数不宜。
20.
21.E、整理：
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22.
23.*/
24.
25.
26.
27.intFilter_Value;
28.
29.
30.
31.voidsetup（）{
32.
33.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
34.
35.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
36.
37.}
38.
39.
40.
41.voidloop（）{
42.
43.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
44.
45.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
46.
47.delay（50）;
48.
49.}
50.
51.
52.
53.//用于随机产生一个300左右的当前值
54.
55.intGet_AD（）{
56.
57.returnrandom（295,305）;
58.
59.}
60.
61.
62.
63.//中位值滤波法
64.
65.#defineFILTER_N101
66.
67.intFilter（）{
68.
69.intfilter_buf[FILTER_N];
70.
71.inti,j;
72.
73.intfilter_temp;
74.
75.for（i=0;i76.
77.filter_buf[i]=Get_AD（）;
78.
79.delay
（1）;
80.
81.}
82.
83.//采样值从小到大排列（冒泡法）
84.
85.for（j=0;j86.
87.for（i=0;i88.
89.if（filter_buf[i]>filter_buf[i+1]）{
90.
91.filter_temp=filter_buf[i];
92.
93.filter_buf[i]=filter_buf[i+1];
94.
95.filter_buf[i+1]=filter_temp;
96.
97.}
98.
99.}
100.
101.}
102.
103.returnfilter_buf[（FILTER_N-1）/2];
104.
105.}
106.
3、算术平均滤波法
1./*
2.A、名称：
算术平均滤波法
3.B、方法：
4.连续取N个采样值进行算术平均运算：
5.N值较大时：
信号平滑度较高，但灵敏度较低；
6.N值较小时：
信号平滑度较低，但灵敏度较高；
7.N值的选取：
一般流量，N=12；压力：
N=4。
8.C、优点：
9.适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波；
10.这种信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动。
11.D、缺点：
12.对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用；
13.比较浪费RAM。
14.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
15.*/
16.
17.intFilter_Value;
18.
19.voidsetup（）{
20.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
21.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
22.}
23.
24.voidloop（）{
25.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
26.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
27.delay（50）;
28.}
29.
30.//用于随机产生一个300左右的当前值
31.intGet_AD（）{
32.returnrandom（295,305）;
33.}
34.
35.//算术平均滤波法
36.#defineFILTER_N12
37.intFilter（）{
38.inti;
39.intfilter_sum=0;
40.for（i=0;i41.filter_sum+=Get_AD（）;
42.delay
（1）;
43.}
44.return（int）（filter_sum/FILTER_N）;
45.}
1./*
2.
3.A、名称：
算术平均滤波法
4.
5.B、方法：
6.
7.连续取N个采样值进行算术平均运算：
8.
9.N值较大时：
信号平滑度较高，但灵敏度较低；
10.
11.N值较小时：
信号平滑度较低，但灵敏度较高；
12.
13.N值的选取：
一般流量，N=12；压力：
N=4。
14.
15.C、优点：
16.
17.适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波；
18.
19.这种信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动。
20.
21.D、缺点：
22.
23.对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用；
24.
25.比较浪费RAM。
26.
27.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
28.
29.*/
30.
31.
32.
33.intFilter_Value;
34.
35.
36.
37.voidsetup（）{
38.
39.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
40.
41.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
42.
43.}
44.
45.
46.
47.voidloop（）{
48.
49.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
50.
51.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
52.
53.delay（50）;
54.
55.}
56.
57.
58.
59.//用于随机产生一个300左右的当前值
60.
61.intGet_AD（）{
62.
63.returnrandom（295,305）;
64.
65.}
66.
67.
68.
69.//算术平均滤波法
70.
71.#defineFILTER_N12
72.
73.intFilter（）{
74.
75.inti;
76.
77.intfilter_sum=0;
78.
79.for（i=0;i80.
81.filter_sum+=Get_AD（）;
82.
83.delay
（1）;
84.
85.}
86.
87.return（int）（filter_sum/FILTER_N）;
88.
89.}
90.
4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
1./*
2.A、名称：
递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
3.B、方法：
4.把连续取得的N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，
5.每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据（先进先出原则），
6.把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果。
7.N值的选取：
流量，N=12；压力，N=4；液面，N=4-12；温度，N=1-4。
8.C、优点：
9.对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高；
10.适用于高频振荡的系统。
11.D、缺点：
12.灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差；
13.不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差；
14.不适用于脉冲干扰比较严重的场合；
15.比较浪费RAM。
16.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
17.*/
18.
19.intFilter_Value;
20.
21.voidsetup（）{
22.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
23.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
24.}
25.
26.voidloop（）{
27.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
28.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
29.delay（50）;
30.}
31.
32.//用于随机产生一个300左右的当前值
33.intGet_AD（）{
34.returnrandom（295,305）;
35.}
36.
37.//递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
38.#defineFILTER_N12
39.intfilter_buf[FILTER_N+1];
40.intFilter（）{
41.inti;
42.intfilter_sum=0;
43.filter_buf[FILTER_N]=Get_AD（）;
44.for（i=0;i45.filter_buf[i]=filter_buf[i+1];//所有数据左移，低位仍掉
46.filter_sum+=filter_buf[i];
47.}
48.return（int）（filter_sum/FILTER_N）;
49.}
1./*
2.
3.A、名称：
递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
4.
5.B、方法：
6.
7.把连续取得的N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，
8.
9.每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据（先进先出原则），
10.
11.把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果。
12.
13.N值的选取：
流量，N=12；压力，N=4；液面，N=4-12；温度，N=1-4。
14.
15.C、优点：
16.
17.对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高；
18.
19.适用于高频振荡的系统。
20.
21.D、缺点：
22.
23.灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差；
24.
25.不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差；
26.
27.不适用于脉冲干扰比较严重的场合；
28.
29.比较浪费RAM。
30.
31.E、整理：
shenhaiyu2013-11-01
32.
33.*/
34.
35.
36.
37.intFilter_Value;
38.
39.
40.
41.voidsetup（）{
42.
43.Serial.begin（9600）;//初始化串口通信
44.
45.randomSeed（analogRead（0））;//产生随机种子
46.
47.}
48.
49.
50.
51.voidloop（）{
52.
53.Filter_Value=Filter（）;//获得滤波器输出值
54.
55.Serial.println（Filter_Value）;//串口输出
56.
57.delay（50）;
58.
59.}
60.
61.
62.
63.//用于随机产生一个300左右的当前值
64.
65.intGet_AD（）{
66.
67.returnrandom（295,305）;
68.
69.}
70.
71.
72.
73.//递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
74.
75.#defineFILTER_N12
76.
77.intfilter_buf[FILTER_N+1];
78.
79.intFilter（）{
80.
81.inti;
82.
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