Debug连载帖11——软件滤波算法（2）

MDebug

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

1. <font size="3">#define N 12
   
2. char filter()
   
3. {
   
4. int  sum = 0;
   
5. char  new_value;
   
6.    new_value = get_ad();
   
7.    if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )
   
8.             ad_value=value;
   
9. else
   
10. ad_value=new_value;
    
11. for ( count=0;count<N;count++)
    
12.    {
    
13.               sum + = ad_value;
    
14.               delay();
    
15.    }
    
16. }
    
17.    return (char)(sum/N);
    
18. }</font>

复制代码

7、一阶滞后滤波法(用的比较少)

    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

/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0~100 */

1. <font size="3">
   
2. #define a 50
   
3. char value;
   
4. 
   
5. char filter()
   
6. {
   
7.    char  new_value;
   
8.    new_value = get_ad();
   
9.    return (100-a)*value + a*new_value;
   
10. }</font>

复制代码

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

/* coe数组为加权系数表，存在程序存储区。*/

1. <font size="3">
   
2. #define N 12
   
3. 
   
4. char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};//设定不同的权值
   
5. char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;//权值的总和
   
6. 
   
7. char filter()
   
8. {
   
9.    char count;
   
10.    char value_buf[N];
    
11.    int  sum=0;
    
12.    for (count=0,count<N;count++)
    
13.    {
    
14.       value_buf[count] = get_ad();
    
15.       delay();
    
16.    }
    
17.    for (count=0,count<N;count++)
    
18.       sum += value_buf[count]*coe[count];
    
19.    return (char)(sum/sum_coe);
    
20. }</font>

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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<或者>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

1. <font size="3">#define N 12
   
2. char filter()
   
3. {
   
4.    char count=0;
   
5.    char new_value;
   
6.    new_value = get_ad();
   
7.    while (value !=new_value);
   
8.    {
   
9.       count++;
   
10.       if (count>=N)   
    
11. return new_value;
    
12.        delay();
    
13.       new_value = get_ad();
    
14.    }
    
15.    return value;   
    
16. }</font>

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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

1. <font size="3">#define N 12
   
2. char filter()
   
3. {
   
4. char value;
   
5.    char count=0;
   
6.    char new_value;
   
7.    new_value = get_ad();
   
8. if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )
   
9. {
   
10.    while (value !=new_value);
    
11.    {
    
12.       count++;
    
13.       if (count>=N)   
    
14. return new_value;
    
15.        delay();
    
16.       new_value = get_ad();
    
17.    }
    
18. }
    
19. else
    
20.    return value;   
    
21. }</font>

复制代码

以上为10中经典的滤波算法，全部介绍完毕了。下一节开始连载卡尔曼滤波。

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monerom

学习了 ，不错

党国特派员

很期待你的卡尔曼。。。

liuwen-396482

赞一个，期待卡尔曼滤波

fangchangqing

多谢分享，学习了，

apo

期待卡尔曼

harvardx

最好能举个在具体行业 具体项目应用的例子 下次 ,对应行业的同学碰到了 可以直接拿来主义

apo

卡尔曼什么时候介绍

anny

谢谢楼主的分享

wambob

太理论了