标签: 软件滤波

1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）    A、方法：        根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）        每次检测到新值时判断：        如果本次值与上次值之差=A,则本次值有效        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    B、优点：        能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰    C、缺点        无法抑制那种周期性的干扰        平滑度差    2、中位值滤波法    A、方法：        连续采样N次（N取奇数）        把N次采样值按大小排列        取中间值为本次有效值    B、优点：        能有效克服因偶然因素引起的波动干扰        对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果    C、缺点：        对流量、速度等快速变化的参数不宜 3、算术平均滤波法    A、方法：        连续取N个采样值进行算术平均运算        N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低        N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高        N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4    B、优点：        适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波        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    C、缺点：        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        比较浪费RAM        4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）    A、方法：        把连续取N个采样值看成一个队列        队列的长度固定为N        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)        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        N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4    B、优点：        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       C、缺点：        灵敏度低        对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差        不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差        不适用于脉冲干扰比较严重的场合        比较浪费RAM        5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）    A、方法：        相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”        连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值        然后计算N-2个数据的算术平均值        N值的选取：3~14    B、优点：        融合了两种滤波法的优点        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    C、缺点：        测量速度较慢，和算术平均滤波法一样        比较浪费RAM 6、限幅平均滤波法    A、方法：        相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”        每次采样到的新数据先进行限幅处理，        再送入队列进行递推平均滤波处理    B、优点：        融合了两种滤波法的优点        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    C、缺点：        比较浪费RAM 7、一阶滞后滤波法    A、方法：        取a=0~1        本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果    B、优点：        对周期性干扰具有良好的抑制作用        适用于波动频率较高的场合    C、缺点：        相位滞后，灵敏度低        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的1/2的干扰信号        8、加权递推平均滤波法    A、方法：        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        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    B、优点：        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    C、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        不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差 9、消抖滤波法    A、方法：        设置一个滤波计数器        将每次采样值与当前有效值比较：        如果采样值＝当前有效值，则计数器清零        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)            如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器    B、优点：        对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,        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    C、缺点：        对于快速变化的参数不宜        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 10、限幅消抖滤波法    A、方法：        相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”        先限幅,后消抖    B、优点：        继承了“限幅”和“消抖”的优点        改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统    C、缺点：        对于快速变化的参数不宜