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10种经典的软件滤波方法(zt) <br /><br />10种软件滤波方法 <br /><br />1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）<br /> A、方法：<br /> 根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）<br /> 每次检测到新值时判断：<br /> 如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效<br /> 如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值<br /> B、优点：<br /> 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰<br /> C、缺点<br /> 无法抑制那种周期性的干扰<br /> 平滑度差<br /> <br />2、中位值滤波法<br /> A、方法：<br /> 连续采样N次（N取奇数）<br /> 把N次采样值按大小排列<br /> 取中间值为本次有效值<br /> B、优点：<br /> 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰<br /> 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果<br /> C、缺点：<br /> 对流量、速度等快速变化的参数不宜<br />3、算术平均滤波法<br /> A、方法：<br /> 连续取N个采样值进行算术平均运算<br /> N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低<br /> N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高<br /> N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4<br /> B、优点：<br /> 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波<br /> 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<br /> C、缺点：<br /> 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<br /> 比较浪费RAM<br /> <br />4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）<br /> A、方法：<br /> 把连续取N个采样值看成一个队列<br /> 队列的长度固定为N<br /> 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)<br /> 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<br /> N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4<br /> B、优点：<br /> 对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高<br /> 适用于高频振荡的系统 <br /> C、缺点：<br /> 灵敏度低<br /> 对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差<br /> 不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差<br /> 不适用于脉冲干扰比较严重的场合<br /> 比较浪费RAM<br /> <br />5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）<br /> A、方法：<br /> 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”<br /> 连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值<br /> 然后计算N-2个数据的算术平均值<br /> N值的选取：3~14<br /> B、优点：<br /> 融合了两种滤波法的优点<br /> 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<br /> C、缺点：<br /> 测量速度较慢，和算术平均滤波法一样<br /> 比较浪费RAM<br /><br />6、限幅平均滤波法<br /> A、方法：<br /> 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”<br /> 每次采样到的新数据先进行限幅处理，<br /> 再送入队列进行递推平均滤波处理<br /> B、优点：<br /> 融合了两种滤波法的优点<br /> 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<br /> C、缺点：<br /> 比较浪费RAM<br />7、一阶滞后滤波法<br /> A、方法：<br /> 取a=0~1<br /> 本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果<br /> B、优点：<br /> 对周期性干扰具有良好的抑制作用<br /> 适用于波动频率较高的场合<br /> C、缺点：<br /> 相位滞后，灵敏度低<br /> 滞后程度取决于a值大小<br /> 不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号<br /> <br />8、加权递推平均滤波法<br /> A、方法：<br /> 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<br /> 通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。<br /> 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<br /> B、优点：<br /> 适用于有较大纯滞后时间常数的对象<br /> 和采样周期较短的系统<br /> C、缺点：<br /> 对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号<br /> 不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差<br />9、消抖滤波法<br /> A、方法：<br /> 设置一个滤波计数器<br /> 将每次采样值与当前有效值比较：<br /> 如果采样值＝当前有效值，则计数器清零<br /> 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)<br /> 如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器<br /> B、优点：<br /> 对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,<br /> 可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动<br /> C、缺点：<br /> 对于快速变化的参数不宜<br /> 如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统<br />10、限幅消抖滤波法<br /> A、方法：<br /> 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”<br /> 先限幅,后消抖<br /> B、优点：<br /> 继承了“限幅”和“消抖”的优点<br /> 改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统<br /> C、缺点：<br /> 对于快速变化的参数不宜<br />
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