常用的软件滤波黄乃贝424.docx

1、常用的软件滤波黄乃贝424 常用软件滤波方法及其示例程序 1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)A、方法:根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)每次检测到新值时判断: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B、优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点无法抑制那种周期性的干扰平滑度差 示例:/*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 10int value；int filter() / 限幅滤波法int new_value;new_value = get_ad();

2、 / 获取最新的ad采样值if ( ( new_value - value A ) | ( value - new_value A ) ) return value; / 如果超出范围 则取上次采样值else return new_value;改进型 （如果采样值超出范围，用前两次值推测最新采样值）/示例/#define A 10Int history2;int filter() / 限幅滤波法int new_value;new_value = get_ad(); / 获取最新的ad采样值if ( ( new_value - value A ) | ( value - new_value A

3、) ) / 如果超出范围 则取预测采样值 x2=2x - x0； new_value = 2*history1 - history0;If(new_value4095)new_value=4095;history0 = history1 ;history1 = new_value;return new_value;2、中位值滤波法A、方法:连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值B、优点: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示例:/*N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/示例/#

4、define N 11int filter()int value_bufN;char count,i,j;int temp;for ( count=0;countN;N+;) value_bufcount = get_ad(); delay();for (j=0;j N-1;N+) / 冒泡法排序for (i=0;i value_bufi+1 ) temp = value_buf; value_buf = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp; return value_buf(N-1)/2; /取中间值 3、算术平均滤波法A、方法:连续取N个采样值进行算术平均运

5、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=4B、优点: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C、缺点: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/示例/#define N 12int filter()int sum = 0;char count;for ( count=0;count N;N+)sum+=get_ad();delay();return (sum/N);4、去极值平均滤波A、方法:连续取N个采样值,去掉首尾值，剩下

6、的进行算术平均运算B、优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波，并能去除毛刺行突然干扰，使输出值更接近真实值。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C、缺点: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/去极值平均滤波/#defineN11/N值可根据实际情况调整intsum=0;intfilter()intvalue_bufN;charcount,i,j;int temp;for(count=0;countN;count+)value_bufcount=get_ad();/获取采样值delay();for(j=0;jN-1;j+)/采样值由小

7、到大排列，排序采用冒泡法for(i=0;ivalue_bufi+1)temp=value_bufi;value_bufi=value_bufi+1;value_bufi+1=temp;for(count=1;count(N-1);count+)/去掉第一个和末一个数sum+=value_bufcount;delay();return(sum/(N-2);5、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)A、方法:把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为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N值的选取:流量,

8、N=12;压力:N=4;液面,N=412;温度,N=14B、优点: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 C、缺点: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比较浪费RAM/示例/#define N 12 intvalue_bufN;char i=0;int filter()char count;int sum=0;value_bufi+=get_ad();if (i = N) i=0;for ( count=0;countN;N+) sum = value_bufcount;return (char)(

9、sum/N);6、加权平均滤波方法: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,但信号平滑度越低B、优点: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C、缺点: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,滤波效果差示例:/加权平均滤波/#defineN12charcodejqN=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;/加权系数表charcodesum_jq=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;charfilter()

10、charcount;intvalue_bufN;Long intsum=0;for(count=0;countN;count+)value_bufcount=get_ad();/获取采样值delay();for(count=0;count 10)/ 按键滤波次数（时间） key_filter_times =0;switch(key_value) / 按键译码 case 0xfe:key_value0.key0 = 1;break; case 0xfd:key_value0.key1 = 1;break; case 0xfb:key_value0.key2 = 1;break; case 0xf

11、7:key_value0.key3 = 1;break; case 0xef:key_value0.key4 = 1;break; case 0xdf:key_value0.key5 = 1;break; case 0xbf:key_value0.key6 = 1;break; case 0x7f:key_value0.key7 = 1;break; default: break;Else / 无键按下时key_filter_times=0;/*key.c*/*key.h*/#ifndef _key_H_#define _key_H_#define uint unsigned int#defi

12、ne uchar unsigned char/按键端口自己根据电路定义/sbit KEY_CLK = P41; /读取键盘 接口配置/sbit KEY_MI = P34; /数据输入端/sbit KEY_SH = P46; /锁存信号端extern void key(void)；typedef struct / 共同体 uchar key0:1; / 速度 减 uchar key1:1; / 油膜 uchar key2:1; / 速度 加 uchar key3:1; / 无按键 uchar key4:1; / 强迫 uchar key5:1; / 清车 uchar key6:1; / 风扇 灯 uchar key7:1; / 织布 灯 strkey0;#endif/*key.h*/