說明:假定從8位ad中讀取資料(如果是更高位的ad可定義資料型別為int),子程式為get_ad();
(又稱程式判斷濾波法)
a、方法:
根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值(設為a),每次檢測到新值時進行判斷,如果本次值與上次值之差<=a,則本次值有效;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。
b、優點:
能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾
c、缺點
①.無法抑制週期性的干擾
②.平滑度差
d、示例**
#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;
a、方法:
連續取樣n次(n取奇數),把n次取樣值按大小排列,取中間值為本次有效值。
b、優點:
①.能有效克服因偶然因素引起的波動干擾
②.對溫度、液位的變化緩慢的被測引數有良好的濾波效果
c、缺點:
對流量、速度等快速變化的引數不宜。
e、示例**
/* n 值可根據實際情況調整
排序採用冒泡法*/#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];
a、方法:
連續取n個取樣值進行算術平均運算,n值較大時:訊號平滑度較高,但靈敏度較低;n值較小時:訊號平滑度較低,但靈敏度較高。
n值的選取:一般流量,n=12;壓力:n=4。
b、優點:
適用於對一般具有隨機干擾的訊號進行濾波,這樣訊號的特點是有乙個平均值,訊號在某一數值範圍附近上下波動。
c、缺點:
①.對於測量速度較慢或要求資料計算速度較快的實時控制不適用
②.比較浪費ram
d、示例**
#define n 12
char filter()
int sum = 0;
for ( count=0;countsum + = get_ad();
delay();
return (char)(sum/n);
(又稱滑動平均濾波法)
a、方法:
把連續取n個取樣值看成乙個佇列,佇列的長度固定為n,每次取樣到乙個新資料放入隊尾,並扔掉原來隊首的一次資料.(先進先出原則),把佇列中的 n 個資料進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果。
n值的選取:流量,n=12;壓力:n=4;液面,n=4~12;溫度,n=1~4
b、優點:
①.對週期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高;
②.適用於高頻振盪的系統。
c、缺點:
①.靈敏度低;
②.對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差;
③.不易消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差;
④.不適用於脈衝干擾比較嚴重的場合;
⑤.比較浪費ram。
f、示例**
char value_buff[n];
char i=0;
char filter()
char count;
int sum=0;
value_buff[i++]=get_data();
if(i==n)i=0;
for(count=0;countsum+=value_buff[count];
return (char)(sum/n);
(又稱防脈衝干擾平均濾波法)
a、方法:
相當於「中位值濾波法」+「算術平均濾波法」,連續取樣n個資料,去掉乙個最大值和乙個最小值,然後計算n-2個資料的算術平均值。
n 值的選取:3~14。
b、優點:
①.融合了兩種濾波法的優點;
②.對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差。
c、缺點:
①.測量速度較慢,和算術平均濾波法一樣;
②.比較浪費 ram。
d、示例**
#define n 12
char filter()
char count,i,j;
char value_buf[n];
int sum=0;
for (count=0;countvalue_buf[count] = get_ad();
delay();
for (j=0;jfor (i=0;iif ( value_buf>value_buf[i+1] )
temp = value_buf;
value_buf = value_buf[i+1];
value_buf[i+1] = temp;
for(count=1;countsum += value[count];
return (char)(sum/(n-2));
a、方法:
相當於「限幅濾波法」+「遞推平均濾波法」,每次取樣到的新資料先進行限幅處理,再送入佇列進行遞推平均濾波處理。
b、優點:
①.融合了兩種濾波法的優點
②.對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差
c、缺點:
比較浪費 ram
d、示例**:
略 參考子程式 1、 3
a、方法:
取 a=0~1
本次濾波結果=(1-a) *本次取樣值+a*上次濾波結果
b、優點:
①.對週期性干擾具有良好的抑制作用;
②.適用於波動頻率較高的場合。
c、缺點:
①.相位滯後,靈敏度低;
②.滯後程度取決於a值大小;
③.不能消除濾波頻率高於取樣頻率的1/2的干擾訊號。
g、示例**:
/* 為加快程式處理速度假定基數為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;
a、方法:
是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的資料加以不同的權。通常是,越接近現時刻的資料,權取得越大。給予新取樣值的權係數越大,則靈敏度越高,但訊號平滑度越低。
b、優點:
①.適用於有較大純滯後時間常數的物件;
②.和取樣週期較短的系統。
c、缺點:
①.對於純滯後時間常數較小,取樣週期較長,變化緩慢的訊號;
②.不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度,濾波效果差。
d、示例**:
/* coe 陣列為加權係數表,存在程式儲存區。 */
#define n 12
char code coe[n] = ;
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,countvalue_buf[count] = get_ad();
delay();
for (count=0,countsum += value_buf[count]*coe[count];
return (char)(sum/sum_coe);
a、方法:
設定乙個濾波計數器,將每次取樣值與當前有效值比較:如果取樣值=當前有效值,則計數器清零;如果取樣值<>當前有效值,則計數器+1,並判斷計數器是否》=上限 n(溢位);如果計數器溢位,則將本次值替換當前有效值,並清計數器。
b、優點:
對於變化緩慢的被測引數有較好的濾波效果,可避免在臨界值附近控制器的反覆開/關跳動或顯示器上數值抖動。
c、缺點:
①.對於快速變化的引數不宜
②.如果在計數器溢位的那一次取樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值匯入系統。
h、示例**:
#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;
a、方法:
相當於「限幅濾波法」+「消抖濾波法」,先限幅,後消抖。
b、優點:
①.繼承了「限幅」和「消抖」的優點
②.改進了「消抖濾波法」中的某些缺陷,避免將干擾值匯入系統
c、缺點:
對於快速變化的引數不宜
d、 示例
參考 1、 9
微控制器常用濾波演算法
說明 假定從 8位 ad中讀取資料 如果是更高位的 ad可定義資料型別為 int 子程式為 get ad 一 限幅濾波法 又稱程式判斷濾波法 a 方法 根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值 設為 a 每次檢測到新值時判斷 如果本次值與上次值之差 a,則本次值有效 如果本次值與上次值之差 a,則...
微控制器數字濾波的演算法
微控制器主要作用是控制外圍的器件,並實現一定的通訊和資料處理。但在某些特定場合,不可避免地要用到數 算,儘管微控制器並不擅長實現演算法和進行複雜的運算。下面主要是介紹如何用微控制器實現數字濾波。在微控制器進行資料採集時,會遇到資料的隨機誤差,隨機誤差是由隨機干擾引起的,其特點是在相同條件下測量同一量...
微控制器數字濾波的演算法!
微控制器主要作用是控制外圍的器件,並實現一定的通訊和資料處理。但在某些特定場合,不可避免地要用到數 算,儘管微控制器並不擅長實現演算法和進行複雜的運算。下面主要是介紹如何用微控制器實現數字濾波。在微控制器進行資料採集時,會遇到資料的隨機誤差,隨機誤差是由隨機干擾引起的,其特點是在相同條件下測量同一量...