一、限幅濾波法

1、方法：

根據(jù)經(jīng)驗判斷兩次采樣允許的最大偏差值（設(shè)為A）

每次檢測到新值時判斷：

a. 如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效

b. 如果本次值與上次值之差>A，則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值

2、優(yōu)點：

能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾

3、缺點

無法抑制那種周期性的干擾

平滑度差

/*?A值根據(jù)實際調(diào)，Value有效值，new_Value當前采樣值，程序返回有效的實際值?*/ #define?A?10 char?Value; char?filter() { ????

char?new_Value; ????new_Value?=?get_ad();?//?獲取采樣值 ????if(?abs(new_Value?-?Value)?>?A)??? ???

?????return?Value;?????//?abs()取絕對值函數(shù) ????return?new_Value; }

二、中位值濾波法

1、方法：

連續(xù)采樣N次（N取奇數(shù)），把N次采樣值按大小排列

取中間值為本次有效值

2、優(yōu)點：

能有效克服因偶然因素引起的波動干擾

對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果

3、缺點：

對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜

#define?N?11 char?filter() { ????
char?value_buf[N]; ??
??char?count,?i,?j,?temp;
????for(count?=?0;?count? ???????value_buf[count]?=?get_ad(); ??????
??delay(); ????} ????for(j?=?0;?j?< (N-1);?j++) ????{ ???????
?for(i?=?0;?i?< (n-j);?i++) ????????{ ?????????
???if(value_buf[i] >?value_buf[i+1]) ????????????{ ????
????????????temp?=?value_buf[i]; ??????????????
??value_buf[i]?=?value_buf[i+1]; ?????????????
???value_buf[i+1]?=?temp; ??????????
??} ????????} ????} ????return?value_buf[(N-1)/2]; }

三、算術(shù)平均濾波法

1、方法：

連續(xù)取N個采樣值進行算術(shù)平均運算

N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低

N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高

N值的選取：一般流量，N=12；壓力：N=4

2、優(yōu)點：

適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波

這樣信號的特點是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動

3、缺點：

對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用

比較浪費RAM

#define?N?12 char?filter() { ????int?sum?=?0; ???

?for(count?=?0;?count?

????sum?+=?get_ad(); ????}? ????return?(char)(sum/N); }

四、遞推平均濾波法

1、方法：

把連續(xù)取N個采樣值看成一個隊列

隊列的長度固定為N

每次采樣到一個新數(shù)據(jù)放入隊尾，并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù).(先進先出原則)

把隊列中的N個數(shù)據(jù)進行算術(shù)平均運算，就可獲得新的濾波結(jié)果

N值的選取：流量，N=12；壓力：N=4；液面，N=4 ~ 12；溫度，N=1 ~ 4

2、優(yōu)點：

對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高

適用于高頻振蕩的系統(tǒng)

3、缺點：

靈敏度低

對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差

不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差

不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合

比較浪費RAM

/*?A值根據(jù)實際調(diào)，Value有效值，new_Value當前采樣值，程序返回有效的實際值?*/

#define?A?10 char?Value;

char?filter() { ??

??char?new_Value; ???

?new_Value?=?get_ad();?//?獲取采樣值 ????if(?abs(new_Value?-?Value)?>?A)??? ???????

?return?Value;?????//?abs()取絕對值函數(shù) ????
return?new_Value; }

五、中位值平均濾波法

1、方法：

相當于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”

連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值

然后計算N-2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值

N值的選?。?~14

2、優(yōu)點：

融合了兩種濾波法的優(yōu)點

對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差

3、缺點：

測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣

比較浪費RAM

char?filter() { ???
?char?count,?i,?j; ???
?char?Value_buf[N]; ???
?int?sum?=?0; ????
for(count?=?0;?count? ?????Value_buf[count] =?get_ad(); ????}? ??
??for(j?=?0;?j?< (N-1);?j++) ????{ ???
?????for(i?=?0;?i?< (N-j);?i++) ????????{ ???????
?????if(Value_buf[i] >?Value_buf[i+1]) ?????????
???{ ????????????????temp?=?Value_buf[i]; ??????????????
??Value_buf[i] =?Value_buf[i+1]; ????????????
????Value_buf[i+1] =?temp; ????????????} ????????}?? ????}???? ?
???for(count?=?1;?count? ???{ ????????sum?+=?Value_buf[count]; ????} ?
???return?(char)(sum/(N-2)); }

六、限幅平均濾波法

1、方法：

相當于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”

每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進行限幅處理，

再送入隊列進行遞推平均濾波處理

2、優(yōu)點：

融合了兩種濾波法的優(yōu)點

對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差

3、缺點：

比較浪費RAM

#define?A?10 #define?N?12
char?value,?i =?0;
char?value_buf[N];
char?filter() { ???
?char?new_value,?sum?=?0; ????new_value?=?get_ad(); ????
if(Abs(new_value - value) value_buf[i++] =?new_value; ??
??if(i==N)?? ???????
?i=0; ????for(count?=?0;?count? ????????sum?+=?value_buf[count]; ????} ??
??return?(char)(sum/N); }

七、一階滯后濾波法

1、方法：

取a=0~1

本次濾波結(jié)果=（1-a）本次采樣值+a上次濾波結(jié)果

2、優(yōu)點：

對周期性干擾具有良好的抑制作用

適用于波動頻率較高的場合

3、缺點：

相位滯后，靈敏度低

滯后程度取決于a值大小

不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號

/*為加快程序處理速度，取a=0~100*/
#define?a?30 char?value; char?filter() { ????
char?new_value; ????n
ew_value?=?get_ad(); ??
??return?((100-a)*value?+?a*new_value); }

八、加權(quán)遞推平均濾波法

1、方法：

是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)

通常是，越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。

給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低

2、優(yōu)點：

適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象

和采樣周期較短的系統(tǒng)

3、缺點：

對于純滯后時間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號

不能迅速反應(yīng)交易系統(tǒng)當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差

/*?coe數(shù)組為加權(quán)系數(shù)表?*/ #define?N?12
char?code?coe[N]?=?{1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9,?10,?11,?12};
char?code?sum_coe?=?{1?+?2?+?3?+?4?+?5?+?6?+?7?+?8?+?9?+?10?+?11?+?12};
char?filter() { ????char?count; ???
?char?value_buf[N]; ????int?sum?=?0; ???
?for(count?=?0;?count? ?for(count?=?0;?count? sum?+=?value_buf[count]?*?coe[count]; ????}? ??
??return?(char)(sum/sum_coe); }

九、消抖濾波法

1、方法：

設(shè)置一個濾波計數(shù)器

將每次采樣值與當前有效值比較：

如果采樣值＝當前有效值，則計數(shù)器清零

如果采樣值>或<當前有效值，則計數(shù)器+1，并判斷計數(shù)器是否>=上限N(溢出)

如果計數(shù)器溢出，則將本次值替換當前有效值，并清計數(shù)器

2、優(yōu)點：

對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果，

可避免在臨界值附近控制器的反復開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動

3、缺點：

對于快速變化的參數(shù)不宜

如果在計數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值，則會將干擾值當作有效值導入交易系統(tǒng)

#define?N?12 char?filter() { ????
char?count?=?0,?new_value; ????new_value?=?get_ad(); ????

while(value?!=?new_value) ????{ ????????count++; ????

????if(count?>=?N)? ??????????

??return?new_value; ??????

??new_value?=?get_ad(); ????} ?

???return?value; }

十、限幅消抖濾波法

1、方法：

相當于“限幅濾波法”+“消抖濾波法”

先限幅，后消抖

2、優(yōu)點：

繼承了“限幅”和“消抖”的優(yōu)點

改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值導入系統(tǒng)

3、缺點：

對于快速變化的參數(shù)不宜

#define?A?10 #define?N?12
char?value; char?filter() { ???
?char?new_value,?count?=?0; ??
??new_value?=?get_ad(); ????
while(value?!=?new_value) ????{ ??????
??if(Abs(value?-?new_value)? ????count++; ????????
????if(count?>=?N)? ???????????????
?return?new_value; ????????
????new_value?=?get_ad(); ????????} ??
??????return?value; ????} }

編輯：黃飛

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