数字滤波常用方法

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1、数字滤波常用方法在微机控制系统的模拟输入信号中，一般均含有各种噪声和干扰，他们来自被测信号源本身、传感器、外界干扰等。为了进行准确测量和控制，必须消除被测信号中的噪声和干扰。噪声有2大类：一类为周期性的，其典型代表为50Hz的工频干扰，对于这类信号，采用积分时间等于20ms整倍数的双积分A/D转换器，可有效地消除其影响；另一类为非周期的不规则随机信号，对于随机干扰，可以用数字滤波方法予以削弱或滤除。所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，因此他实际上是一个程序滤波。数字滤波器克服了模拟滤波器的许多不足，他与模拟

2、滤波器相比有以下优点：(1)数字滤波器是用软件实现的，不需要增加硬设备，因而可靠性高、稳定性好，不存在阻抗匹配问题。(2)模拟滤波器通常是各通道专用，而数字滤波器则可多通道共享，从而降低了成本。(3)数字滤波器可以对频率很低(如0.01Hz)的信号进行滤波，而模拟滤波器由于受电容容量的限制，频率不可能太低。(4)数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便、功能强的特点。　10种软件滤波方法的示例程序OurWay发表于2005-9-222:24:0010种软件滤波方法的示例程序(JKRL)假定从8位AD中读取数据（

3、如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad();1、限副滤波A、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。/*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*/#defineA10charvalue;charfilter(

4、){charnew_value;new_value=get_ad();if((new_value-value>A)

5、

6、(value-new_value>A)returnvalue;returnnew_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。/*N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#defineN11charfilter(){

7、charvalue_buf[N];charcount,i,j,temp;for(count=0;countvalue_buf[i+1]){temp=value_buf[i];value_buf[i]=value_buf[i+1];value_buf[i+1]=temp;}}}returnvalue_buf[(N-1)/2];}3、算术平均滤波法A

8、、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　　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RAM。#defineN12charfilter(){intsum=0;for(count=0;count

9、n(char)(sum/N);}4、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，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4#defineN12charvalue_buf[N];chari=0;charfilter(){charcount;intsum=0;value_buf[i++]=get_ad();if(i==N)i=0;

10、for(count=0;count