幾種軟體濾波演算法的原理和比較
第1種方法：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： 無法抑制那種週期性的干擾，平滑度差。
第2種方法：中位值濾波法
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： 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。
第3種方法：算術平均濾波法
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： 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，比較浪費ram 。
第4種方法：遞推平均濾波法（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： 對週期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高，適用於高頻振盪的系統。
c缺點： 靈敏度低，對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差，不易消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差，不適用於脈衝干擾比較嚴重的場合，比較浪費ram。
第5種方法：中位值平均濾波法（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： 融合了兩種濾波法的優點，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： 測量速度較慢，和算術平均濾波法一樣，比較浪費ram。
第6種方法：限幅平均濾波法
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： 融合了兩種濾波法的優點，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 。
第7種方法：一階滯後濾波法
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： 對週期性干擾具有良好的抑制作用，適用於波動頻率較高的場合。
c缺點：相位滯後，靈敏度低，滯後程度取決於a值大小，不能消除濾波頻率高於取樣頻率的1/2的干擾訊號。
第8種方法：加權遞推平均濾波法
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： 適用於有較大純滯後時間常數的物件和取樣週期較短的系統。
c缺點： 對於純滯後時間常數較小，取樣週期較長，變化緩慢的訊號，不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差。
第9種方法：消抖濾波法
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： 對於快速變化的引數不宜，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。
第10種方法：限幅消抖濾波法
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： 繼承了「限幅」和「消抖」的優點，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。
第11種方法：iir 數字濾波器
a方法： 確定訊號頻寬， 濾之。 y(n) = a1*y(n-1) a2*y(n-2) ... ak*y(n-k) b0*x(n) b1*x(n-1) b2*x(n-2) ... bk*x(n-k)。
b優點： 高通，低通，帶通，帶阻任意。設計簡單(用matlab）。
c缺點： 運算量大。
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