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1、10种软件滤波方法- KEN俺叫春(75585725)15:48:298 E( c# G( j/ Fs5 b10种软件滤波方法 ) 0 |6 j# Cf9 q1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法） - k. Vq9 6 ) B: h; e; h1 IA、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 % * g: D5 # X PB、优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 , v* o; e r- yC% aC、缺点:无法抑制那种周期性的干扰,平滑度差 & u V7 g2 I8 L)
2、z/ L R: Ci. p3 uL8 L& g2、中位值滤波法 ( 2 x0 N& # pA、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 / W9 J) q* V; 6 c% Pz0 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 % L O& w2 f$ L0 h$ l/ vC、缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜 n( K% 4 u3 m! N- U7 a! y, q9 b1 R. v2 f% E* d- H2 3 m3、算术平均滤波法 5 b* R e E0 U& ? y. zA、方法：连续取N个采样值进行
3、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 7 J# u, a: # IX5 % dB、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 $ Y0 l/ u. n& B! EC、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 0 U3 a2 4 V4 B4 v* T A; c, G* j4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法） 0 d/ l) v/ q v/ E( R0 SA、方法：把连续取N个采样值看成一个队
4、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=412；温度，N=14 2 k% E* p6 m0 $ * p6 _* , gB、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 % o. f 2 p( J. _ W5 tC、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 2 I4 N9 K8 O# X5 R+ t) C9
5、 ?% I/ I* r% F6 I) 9 f M ( k5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法） ( Y5 1 Y4 ( g+ IA、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：314 5 D; M9 8 g8 a; F- m d4 rB、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 * b6 I- z6 _6 UC、缺点： 测量速度较慢，和算术平均滤波法一样 比较浪费RAM # q0 z1 F1 D: # p4 F. P& y0 % d
6、! V3 u5 i. Y# y6 P4 L6、限幅平均滤波法 . . D$ s; C* n NA、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 j+ L/ L% B+ SC、缺点： 比较浪费RAM 0 K5 N) H: L3 qX8 A$ D$ # S! g: a2 H& R f7、一阶滞后滤波法 2 K; T: N8 O m9 N$ jA、方法： 取a=01 本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果 8 M
7、# a( i! i+ B2 =上次滤波结果+a*(本次-上次）1 w& m$ T) o! gB、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 8 a; o, T0 IeC、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 * b. z! S0 x* O2 k$ Z- i: _: B& ! j9 D+ , 0 U6 / B& 8、加权递推平均滤波法 ( L! I1 |; v. c) qA、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
8、越高，但信号平滑度越低 : u! h! i6 a( KB、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/ z- r k; l# q/ M& ?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 4 k9 K* A- & Q$ C1 r9 d1 c, n+ 0 R+ |- M9 R b5 b: C+ q9、消抖滤波法 0 1 M: N5 p* x2 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
9、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 2 v3 X) ! e5 YB、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 6 ( f; _/ r2 q; G3 / fC、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好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统 . u8 q$ Y5 R T8 Q5 8 ?8 ? g I, N4 W10、限幅消抖滤波法 1 j. B+ 2 . |6 yA、方法： 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法” 先限幅,后消抖 , T% C. S! E# B5 FH( B、优点： 继承了“限幅”和“消抖”的优点 改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统 # I$ A) M* - 2 z# iC、缺点： 对于快速变化的参数不宜
