搜索
bottom↓
回复: 44

软件滤波方法及示例程序

[复制链接]

出0入0汤圆

发表于 2009-4-19 19:42:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
假定从8位AD中读取数据(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;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 */
#define A 10
char value;
char filter()
{
        char new_value;
        new_value = get_ad();
        if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )
        return value;
        return new_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,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*/
#define N 11
char filter()
{
        char value_buf[N];
        char count,i,j,temp;
        for ( count=0;count<N;count++)
        {
                value_buf[count] = get_ad();
                delay();
        }
        for (j=0;j<N-1;j++)
        {
                for (i=0;i<N-j;i++)
                {
                        if ( value_buf>value_buf[i+1] )
                        {
                                temp = value_buf;
                                value_buf = value_buf[i+1];
                                value_buf[i+1] = temp;
                        }
                }
        }
return value_buf[(N-1)/2];
}

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。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。

#define N 12
char filter()
{
        int sum = 0;
        for ( count=0;count<N;count++)
        {
                sum + = get_ad();
                delay();
        }
        return (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。
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 。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

#define N 12
char value_buf[N];
char i=0;
char filter()
{
        char count;
        int sum=0;
        value_buf[i++] = get_ad();
        if ( i == N ) i = 0;
        for ( count=0;count<N,count++)
        sum = value_buf[count];
        return (char)(sum/N);
}

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。缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样,比较浪费RAM。

#define N 12
char filter()
{
        char count,i,j;
        char value_buf[N];
        int sum=0;
        for (count=0;count<N;count++)
        {
                value_buf[count] = get_ad();
                delay();
        }
        for (j=0;j<N-1;j++)
        {
                for (i=0;i<N-j;i++)
                {
                        if ( value_buf>value_buf[i+1] )
                        {
                                temp = value_buf;
                                value_buf = value_buf[i+1];
                                value_buf[i+1] = temp;
                        }
                }
        }
        for(count=1;count<N-1;count++)
        sum += value[count];
        return (char)(sum/(N-2));
}

6、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。缺点:比较浪费RAM。

略 参考子程序1、3

7、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。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。

/* 为加快程序处理速度假定基数为100,a=0~100 */
#define a 50
char value;
char filter()
{
        char new_value;
        new_value = get_ad();
        return (100-a)*value + a*new_value;
}

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。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。

/* coe数组为加权系数表,存在程序存储区。*/
#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<N;count++)
        {
                value_buf[count] = get_ad();
                delay();
        }
        for (count=0,count<N;count++)
        sum += value_buf[count]*coe[count];
        return (char)(sum/sum_coe);
}

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。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。

#define N 12
char filter()
{
        char count=0;
        char new_value;
        new_value = get_ad();
        while (value !=new_value);
        {
                count++;
                if (count>=N) return new_value;
                delay();
                new_value = get_ad();
        }
        return value;
}

10、限幅消抖滤波法
A、方法:相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”,先限幅,后消抖。
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。缺点:对于快速变化的参数不宜。

略 参考子程序1、9

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

你熬了10碗粥,别人一桶水倒进去,淘走90碗,剩下10碗给你,你看似没亏,其实你那10碗已经没有之前的裹腹了,人家的一桶水换90碗,继续卖。说白了,通货膨胀就是,你的钱是挣来的,他的钱是印来的,掺和在一起,你的钱就贬值了。

出0入0汤圆

发表于 2009-4-19 20:50:43 | 显示全部楼层
mark!

出0入0汤圆

发表于 2009-4-19 21:21:36 | 显示全部楼层
顶一下

出0入0汤圆

发表于 2009-4-19 21:26:13 | 显示全部楼层
好贴,收藏了!只用过算数平均值滤波法,做过一个拉力测量电路,用的TLC2543,每次采10个数据,然后算平均值,不过感觉效果不太好,在测量实时数据时总是跳动,数值不稳定,今天楼主奉献了这么多滤波方法,有空再改改我那个程序.

出0入0汤圆

发表于 2009-4-19 21:46:07 | 显示全部楼层
这好像是匠人整理发布的帖子,你是匠人???

出0入0汤圆

发表于 2009-4-20 00:20:01 | 显示全部楼层
不是早有了?

出0入0汤圆

发表于 2009-4-20 00:38:02 | 显示全部楼层
是啊,被转载了好多遍了。最好还是标明一下出处。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-4-20 21:45:41 | 显示全部楼层
声明一下,从同学那考的,是文本文件,没看到出处,感觉不错才与大家分享的!!!没想那么多,匠人的大名听说过,并无它意。帖子不能编辑也不能删除了!咋办???

出0入0汤圆

发表于 2009-7-7 09:47:26 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2009-7-7 10:09:07 | 显示全部楼层
中位值滤波用得着排序嘛
这个效率真是不咋样
网上看过n次了,几乎都是这么做的
自己写代码的时候不想想效率么?
去掉最大最小值非得排序才能去掉么,好好想想吧

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 19:02:38 | 显示全部楼层
好贴不问出处

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 19:13:20 | 显示全部楼层
好帖要问出处,鸡蛋不问出处

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 22:00:50 | 显示全部楼层
好像有人发过了

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 23:41:48 | 显示全部楼层
以前看过

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 23:41:51 | 显示全部楼层
以前看过

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 09:12:14 | 显示全部楼层
一顿垃圾代码。没有一个是对的。不过思想基本不错

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 13:33:31 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 13:34:45 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 13:43:48 | 显示全部楼层
我用的最多的是平均值滤波(去掉最大最小值)和滑动平均值滤波

出0入0汤圆

发表于 2010-9-11 11:27:46 | 显示全部楼层
我还在研究之中

出0入0汤圆

发表于 2010-9-11 14:58:49 | 显示全部楼层
不是匠人写的吗?

出0入0汤圆

发表于 2010-9-11 22:27:28 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2010-11-15 15:04:37 | 显示全部楼层

出0入0汤圆

发表于 2011-3-10 09:47:53 | 显示全部楼层
顶起 最近在做个ad 可能会用到递推平均的方法

出0入0汤圆

发表于 2011-3-10 10:11:04 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-6-11 08:27:16 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-6-11 09:15:59 | 显示全部楼层
MARK一下。
需要时再来取

出0入0汤圆

发表于 2011-6-11 09:38:38 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-6-11 10:12:33 | 显示全部楼层
还是 平均值滤波 法比较容易把握

出0入0汤圆

发表于 2011-6-29 21:10:44 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-7-12 10:06:32 | 显示全部楼层
jihao

出0入0汤圆

发表于 2011-7-12 15:46:22 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-7-12 16:41:11 | 显示全部楼层
哈哈   昨天做的那个东西用中值法的。确实很有用!!!
不过这个跟百度文库上那个一模一样啊~~~~~

出0入0汤圆

发表于 2011-7-12 16:45:25 | 显示全部楼层
看看

出0入0汤圆

发表于 2011-7-12 18:10:04 | 显示全部楼层
学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-7-18 10:58:23 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-7-18 11:09:28 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-7-23 21:58:07 | 显示全部楼层
非常有用的东西啊,MARK一下,谢谢楼主

出0入0汤圆

发表于 2011-7-25 10:40:44 | 显示全部楼层
MARK,非常不错的说

出0入0汤圆

发表于 2011-8-16 11:22:06 | 显示全部楼层
MARK!

出0入0汤圆

发表于 2011-8-17 15:40:28 | 显示全部楼层
不管如何先看看再说,谢谢分享!!!

出0入0汤圆

发表于 2011-8-17 16:17:44 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-8-20 20:07:59 | 显示全部楼层
回复【42楼】newhand1991
-----------------------------------------------------------------------

mark

出0入0汤圆

发表于 2013-8-19 13:24:40 | 显示全部楼层
早就有了 嘿嘿
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。【本论坛不允许直接上传手机拍摄图片,浪费大家下载带宽和论坛服务器空间,请压缩后(图片小于1兆)才上传。压缩方法可以在微信里面发给自己(不要勾选“原图),然后下载,就能得到压缩后的图片。注意:要连续压缩2次才能满足要求!!】。另外,手机版只能上传图片,要上传附件需要切换到电脑版(不需要使用电脑,手机上切换到电脑版就行,页面底部)。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|Archiver|amobbs.com 阿莫电子技术论坛 ( 粤ICP备2022115958号, 版权所有:东莞阿莫电子贸易商行 创办于2004年 (公安交互式论坛备案:44190002001997 ) )

GMT+8, 2024-10-3 16:55

© Since 2004 www.amobbs.com, 原www.ourdev.cn, 原www.ouravr.com

快速回复 返回顶部 返回列表