十一种滤波方法及C语言程序Word格式.docx

1、 取中间值为本次有效值 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点： 对流量、速度等快速变化的参数不宜3、算术平均滤波法 连续取N个采样值进行算术平均运算 N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低 N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高 N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波 这样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 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 比较浪费RAM 4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法） 把连续取N个采样值看成一个队列 队列的长度固定为

2、N 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） 把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果流量，N=12；N=4；液面，N=412；温度，N=14 对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高 适用于高频振荡的系统 灵敏度低 对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差 不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 不适用于脉冲干扰比较严重的场合5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法） 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法” 连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值 然后计算N-2个数据的算术平均值314 融合了两种滤波法的优点 对于偶然出现的脉冲性干扰

3、，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 测量速度较慢，和算术平均滤波法一样6、限幅平均滤波法 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法” 每次采样到的新数据先进行限幅处理， 再送入队列进行递推平均滤波处理7、一阶滞后滤波法 取a=01 本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果 对周期性干扰具有良好的抑制作用 适用于波动频率较高的场合 相位滞后，灵敏度低 滞后程度取决于a值大小 不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号8、加权递推平均滤波法 是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权 通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。 给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，

4、但信号平滑度越低 适用于有较大纯滞后时间常数的对象 和采样周期较短的系统 对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号 不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差9、消抖滤波法 设置一个滤波计数器 将每次采样值与当前有效值比较： 如果采样值当前有效值，则计数器清零 如果采样值当前有效值，则计数器+1，并判断计数器是否=上限N（溢出） 如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器 对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果, 可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动 对于快速变化的参数不宜 如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效

5、值导入系统10、限幅消抖滤波法 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法” 先限幅,后消抖 继承了“限幅”和“消抖”的优点 改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统第11种方法：IIR 数字滤波器 A. 方法：确定信号带宽， 滤之。Y（n） = a1*Y（n-1） + a2*Y（n-2） + . + ak*Y（n-k） + b0*X（n） + b1*X（n-1） + b2*X（n-2） + . + bk*X（n-k）B. 优点：高通，低通，带通，带阻任意。设计简单（用matlab）C. 缺点：运算量大。/- 软件滤波的C程序样例10种软件滤波方法的示例程序假定从8位AD中读取数据（如果

6、是更高位的AD可定义数据类型为int）,子程序为get_ad（）;1、限副滤波/* A值可根据实际情况调整value为有效值，new_value为当前采样值 滤波程序返回有效的实际值 */#define A 10char value;char filter（）char new_value;new_value = get_ad（）;if （ （ new_value - value A ） | （ value - new_value A ）return value;return new_value;/* N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#define N 11char value_bufN

7、;char count,i,j,temp;for （ count=0;countN;count+）value_bufcount = get_ad（）;delay（）;for （j=0;jN-1;j+）for （i=0;ivalue_bufi+1 ） temp = value_buf; value_buf = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp; return value_buf（N-1）/2; /*/#define N 12int sum = 0;sum + = get_ad（）;return （char）（sum/N）;#define N 12 char i=

8、0;char count;int sum=0;value_bufi+ = get_ad（）;if （ i = N ） i = 0;N,count+）sum = value_bufcount;char count,i,j;for （count=0;for（count=1;sum += valuecount;return （char）（sum/（N-2）;*/ 略 参考子程序1、3/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0100 */#define a 50return （100-a）*value + a*new_value;/* coe数组为加权系数表，存在程序存储区。char 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;for （count=0,count=N） return new_value; delay（）;略 参考子程序1、911、IIR滤波例子