十大滤波算法.docx

1、十大滤波算法十大滤波算法程序大全1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）ARDUINO 代码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：shenhaiyu 2013-11-0114. */15. 16. int Filter_Value;17. int Valu

2、e;18. 19. void setup() 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. void loop() 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

3、右的当前值33. int Get_AD() 34. return random(295, 305);35. 36. 37. / 限幅滤波法（又称程序判断滤波法）38. #define FILTER_A 139. int Filter() 40. int NewValue;41. NewValue = Get_AD();42. if(NewValue - Value) FILTER_A) | (Value - NewValue) FILTER_A)43. return Value;44. else45. return NewValue;46. 2、中位值滤波法ARDUINO 代码1. /*2.

4、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：shenhaiyu 2013-11-0112. */13. 14. int Filter_Value;15. 16. void setup() 17. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信18. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子1

5、9. 20. 21. void loop() 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. int Get_AD() 29. return random(295, 305);30. 31. 32. / 中位值滤波法33. #define FILTER_N 10134. int Filter() 35. int filter_bufFILTER_N;36. int i, j;37. int

6、 filter_temp;38. for(i = 0; i FILTER_N; i+) 39. filter_bufi = Get_AD();40. delay(1);41. 42. / 采样值从小到大排列（冒泡法）43. for(j = 0; j FILTER_N - 1; j+) 44. for(i = 0; i filter_bufi + 1) 46. filter_temp = filter_bufi;47. filter_bufi = filter_bufi + 1;48. filter_bufi + 1 = filter_temp;49. 50. 51. 52. return fi

7、lter_buf(FILTER_N - 1) / 2;53. 3、算术平均滤波法ARDUINO 代码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：

8、shenhaiyu 2013-11-0115. */16. 17. int Filter_Value;18. 19. void setup() 20. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信21. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子22. 23. 24. void loop() 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. int G

9、et_AD() 32. return random(295, 305);33. 34. 35. / 算术平均滤波法36. #define FILTER_N 1237. int Filter() 38. int i;39. int filter_sum = 0;40. for(i = 0; i FILTER_N; i+) 41. filter_sum += Get_AD();42. delay(1);43. 44. return (int)(filter_sum / FILTER_N);45. 4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）ARDUINO 代码1. /*2. A、名称：递推平均滤波法（

10、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。

11、16. E、整理：shenhaiyu 2013-11-0117. */18. 19. int Filter_Value;20. 21. void setup() 22. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信23. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子24. 25. 26. void loop() 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

12、33. int Get_AD() 34. return random(295, 305);35. 36. 37. / 递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）38. #define FILTER_N 1239. int filter_bufFILTER_N + 1;40. int Filter() 41. int i;42. int filter_sum = 0;43. filter_bufFILTER_N = Get_AD();44. for(i = 0; i FILTER_N; i+) 45. filter_bufi = filter_bufi + 1; / 所有数据左移，低位仍掉46. fi

13、lter_sum += filter_bufi;47. 48. return (int)(filter_sum / FILTER_N);49. 5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）ARDUINO 代码1. /*2. A、名称：中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）3. B、方法：4. 采一组队列去掉最大值和最小值后取平均值，5. 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。6. 连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值，7. 然后计算N-2个数据的算术平均值。8. N值的选取：3-14。9. C、优点：10. 融合了“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”两种滤波法的优点。1

14、1. 对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由其所引起的采样值偏差。12. 对周期干扰有良好的抑制作用。13. 平滑度高，适于高频振荡的系统。14. D、缺点：15. 计算速度较慢，和算术平均滤波法一样。16. 比较浪费RAM。17. E、整理：shenhaiyu 2013-11-0118. */19. 20. int Filter_Value;21. 22. void setup() 23. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信24. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子25. 26. 27. void loop() 28. Filter_Va

15、lue = Filter(); / 获得滤波器输出值29. Serial.println(Filter_Value); / 串口输出30. delay(50);31. 32. 33. / 用于随机产生一个300左右的当前值34. int Get_AD() 35. return random(295, 305);36. 37. 38. / 中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）（算法1）39. #define FILTER_N 10040. int Filter() 41. int i, j;42. int filter_temp, filter_sum = 0;43. int filte

16、r_bufFILTER_N;44. for(i = 0; i FILTER_N; i+) 45. filter_bufi = Get_AD();46. delay(1);47. 48. / 采样值从小到大排列（冒泡法）49. for(j = 0; j FILTER_N - 1; j+) 50. for(i = 0; i filter_bufi + 1) 52. filter_temp = filter_bufi;53. filter_bufi = filter_bufi + 1;54. filter_bufi + 1 = filter_temp;55. 56. 57. 58. / 去除最大最小

17、极值后求平均59. for(i = 1; i FILTER_N - 1; i+) filter_sum += filter_bufi;60. return filter_sum / (FILTER_N - 2);61. 62. 63. 64. /中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）（算法2）65. /*66. #define FILTER_N 10067. int Filter() 68. int i;69. int filter_sum = 0;70. int filter_max, filter_min;71. int filter_bufFILTER_N;72. for(i =

18、0; i 0; i-) 80. if(filter_bufi filter_max)81. filter_max=filter_bufi;82. else if(filter_bufi FILTER_A) | (filter_bufFILTER_N - 2 - filter_bufFILTER_N - 1) FILTER_A)43. filter_bufFILTER_N - 1 = filter_bufFILTER_N - 2;44. for(i = 0; i FILTER_N - 1; i+) 45. filter_bufi = filter_bufi + 1;46. filter_sum

19、+= filter_bufi;47. 48. return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);49. 7、一阶滞后滤波法ARDUINO 代码1. /*2. A、名称：一阶滞后滤波法3. B、方法：4. 取a=0-1，本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。5. C、优点：6. 对周期性干扰具有良好的抑制作用；7. 适用于波动频率较高的场合。8. D、缺点：9. 相位滞后，灵敏度低；10. 滞后程度取决于a值大小；11. 不能消除滤波频率高于采样频率1/2的干扰信号。12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-0113. */14. 15

20、. int Filter_Value;16. int Value;17. 18. void setup() 19. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信20. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子21. Value = 300;22. 23. 24. void loop() 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. int Get

21、_AD() 32. return random(295, 305);33. 34. 35. / 一阶滞后滤波法36. #define FILTER_A 0.0137. int Filter() 38. int NewValue;39. NewValue = Get_AD();40. Value = (int)(float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);41. return Value;42. 8、加权递推平均滤波法ARDUINO 代码1. /*2. A、名称：加权递推平均滤波法3. B、方法：4. 是对递推平均滤波

22、法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权；5. 通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。6. 给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，但信号平滑度越低。7. C、优点：8. 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。9. D、缺点：10. 对于纯滞后时间常数较小、采样周期较长、变化缓慢的信号；11. 不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差。12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-0113. */14. 15. int Filter_Value;16. 17. void setup() 18. Serial.begin(9600); / 初始化串口通信19. randomSeed(analogRead(0); / 产生随机种子20. 21. 22. void loop() 23. Filter_Value = Filter(); / 获得滤波器输出值24