11种经典软件滤波的原理和实现new

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1、11种经典软件滤波的原理和实现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取奇数）     把N次采样值按大小排列     取中间值为本次有效值

2、  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  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

3、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）  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  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：    

4、 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     5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）  A、方法：     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     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：     

5、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    

6、 适用于波动频率较高的场合  C、缺点：     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  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     不能迅

7、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     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  B、优点：     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  C、缺点：     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

8、好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统10、限幅消抖滤波法  A、方法：