10种软件滤波方法

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1、10种软件滤波方法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,则本次值有效        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2、中位值滤波法    A、方法:        连续采样N次(N

2、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 

3、   B、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RAM4、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

4、算,就可获得新的滤波结果        N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4    B、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RAM5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)    A、方法:       

5、 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        N值的选取:3~14    B、优点:        融合了两种滤波法的优点        对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差    C、缺点:        测量速度较慢,和算术平均滤波法一样        比较浪费RAM6、限幅平均滤波法    A、方法:        相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”        每次采样到

6、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    B、优点:        融合了两种滤波法的优点        对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差    C、缺点:        比较浪费RAM7、一阶滞后滤波法    A、方法:        取a=0~1        本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果    B、优点:        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    C、缺点:        相位滞后,灵敏

7、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    A、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    

8、    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    A、方法:        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      

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