微控制器濾波

1、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。

2、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。

3、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。

4、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

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

1/*2
2015.5
3微控制器濾波示例：45
*/67//
讀取資料程式：
8 unsigned int
get_ad();910
11//
1、限幅濾波法（又稱程式判斷濾波法）
12#define a 10
13char
value;
14char
filter()
1521
22//
2、中位值濾波法
23#define n  11 
24char
filter()
2533
//氣泡排序
34for (j = 0; j1; j++)   
3544}45
}46return value_buf[(n - 1) / 2
];47}48
49//
3、算術平均濾波法
50#define n 12 
51char
filter()
5258
return (char)(sum /n);59}
6061
//4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
62#define n 12  
63char
value_buf[n]; 
64char i = 0;65
char
filter()66 
76return (char)(sum /n);77}
7879
//5、中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）
80#define n 12 
81char
filter()
8291
for (j = 0; j < n - 1; j++)
92101
}102
}103
for (count = 1; count1; count++)
104 
107return (char)(sum / (n - 2
));108
}109
110//
6、限幅平均濾波法
111112
113//
7、一階滯後濾波法
114#define a 50 
115char
value; 
116char
filter()
117122
123//
8、加權遞推平均濾波法
124#define n 12 
125char code coe[n] = ;
126char code sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12
; 127
char
filter()
128136
for (count = 0, count < n; count++)
137140
return (char)(sum /sum_coe);
141}
142143
//9、消抖濾波法
144#define n 12 
145char
filter()   
146157
return
value;
158 }

微控制器濾波

微控制器常用濾波演算法

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微控制器數字濾波的演算法

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