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(完整word版)十一种滤波方法及C语言程序.doc

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文档介绍:(完整word版)十一种滤波方法及C语言程序.doc一. 十一种通用滤波算法 ( 转)



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

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

B、优点:



A)





, 用上次值代替本次值

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)

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



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

值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低

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



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:

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:

测量速度较慢,和算术平均滤波法一样

比较浪费 RAM






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

C、缺点:

比较浪费 RAM



7、一阶滞后滤波法

A、方法:

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

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

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上传人:书生教育 2021/1/20 文件大小:126 KB

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