假设从8位AD中读取数据(若是更高位的AD,可将数据类型定义为int)一、限幅滤波法优点:
子程序为get_ad()
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,且平滑度差。/*1、限幅滤波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 10char valuechar filter(void) { char new_value; new_value = get_ad(); if((new_value - value > A) || (value - new_value > A)) { return value; } else { return new_value; }}
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;缺点:
对温度、液位等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。
对流量,速度等快速变化的参数不宜。/*2、中位值滤波法N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法 */#define N 11char filter(void) { char value_buf[N]; char i, j, temp; for(i = 0; i < N; i++) { value_buf = 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];}
连续取N个采样值进行算术平均运算。优点:
试用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。缺点:
这种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。
对于测量速度较慢或要求数据计算较快的实时控制不适用/*3、算数平均滤波法 */#define N 11char filter(void) { int sum = 0, i = 0; for(i = 0; i < N; i++) { sum += get_ad(); delay(); } return (char)(sum / N);}
把连续N个采样值看成一个队列,队列长度固定为N;优点:
每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉队首的一次数据。把队列中的N各数据进行平均运算,即获得新的滤波结果
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;/*4、递推平均滤波法 */#define N 12char value_buf[N];char i = 0;char filter(void) { char count = 0; int sum = 0; value_buf[i++] = get_ad(); if(i == N) { i = 0; //先进先出 } for(count = 0; count < N; count++) { sum += value_buf[count]; } return (char)(sum / N);}
对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差,不适于脉冲干扰较严重的场合 不适合用于开关电源电路。
采一组队列去掉最大值和最小值优点:
融合了两种滤波的优点。对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除有其引起的采样值偏差。缺点:
对周期干扰有良好的抑制作用,平滑度高,适于高频振荡的系统。
测量速度慢。/*5、中位值平均滤波法 */#define N 12char filter(void) { char i = 0, j = 0, temp = 0; char value_buf[N]; int sum = 0; for(i = 0; i < N; i++){ value_buf = 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(i = 1; i < N - 1; i++) { sum += value_buf; } return (char)(sum / (N - 2));}
融合了两种滤波法的优点;缺点:
对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除有其引起的采样值偏差。
比较浪费RAM。/*6、限幅平均滤波法结合程序1和3 */
对周期性干扰具有良好的抑制作用;缺点:
适用于波动频率较高的场合。
相位滞后,灵敏度低;/*7、一阶滞后滤波法为加块程序处理速度,假定基数 = 100 a = 0 ~ 100 */#define A 50char value = 0;char filter(void) { char new_value = 0; new_value = get_ad(); return (100 - A) * value + a * new_value;}
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1/2的干扰信号。
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;优点:
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。
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;/*8、加权递推平均滤波法coe数组为加权系数表 */#define N 12char coe[N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};char sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12;char filter(void) { char i = 0; char value_buf[N]; int sum = 0; for(i = 0; i < N; i++) { value_buf = get_ad(); delay(); } for(i = 0; i < N; i++) { sum += value_buf * coe; } return (char)(sum / sum_coe);}
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差。
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