一、限幅濾波法
1、方法:
根據經驗判斷兩次采樣允許的最大偏差值(設為A)
每次檢測到新值時判斷:
a. 如果本次值與上次值之差<=A,則本次值有效
b. 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
2、優點:
能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾
3、缺點
無法抑制那種周期性的干擾
平滑度差
/*A值根據實際調,Value有效值,new_Value當前采樣值,程序返回有效的實際值*/ #defineA10charValue; charfilter() { charnew_Value; new_Value=get_ad();//獲取采樣值 if(abs(new_Value-Value)>A) returnValue;//abs()取絕對值函數 returnnew_Value; }
二、中位值濾波法
1、方法:
連續采樣N次(N取奇數),把N次采樣值按大小排列
取中間值為本次有效值
2、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參數有良好的濾波效果
3、缺點:
對流量、速度等快速變化的參數不宜
#defineN11charfilter() { charvalue_buf[N]; charcount,i,j,temp; for(count=0;countvalue_buf[i+1]) { temp=value_buf[i]; value_buf[i]=value_buf[i+1]; value_buf[i+1]=temp; } } } returnvalue_buf[(N-1)/2]; }
三、算術平均濾波法
1、方法:
連續取N個采樣值進行算術平均運算
N值較大時:信號平滑度較高,但靈敏度較低
N值較小時:信號平滑度較低,但靈敏度較高
N值的選取:一般流量,N=12;壓力:N=4
2、優點:
適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波
這樣信號的特點是有一個平均值,信號在某一數值范圍附近上下波動
3、缺點:
對于測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用
比較浪費RAM
#defineN12 charfilter() { intsum=0; for(count=0;count
四、遞推平均濾波法
1、方法:
把連續取N個采樣值看成一個隊列
隊列的長度固定為N
每次采樣到一個新數據放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數據.(先進先出原則)
把隊列中的N個數據進行算術平均運算,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
2、優點:
對周期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高
適用于高頻振蕩的系統
3、缺點:
靈敏度低
對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差
不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差
不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合
比較浪費RAM
/*A值根據實際調,Value有效值,new_Value當前采樣值,程序返回有效的實際值*/ #defineA10 charValue; charfilter() { charnew_Value; new_Value=get_ad();//獲取采樣值 if(abs(new_Value-Value)>A) returnValue;//abs()取絕對值函數 returnnew_Value; }
五、中位值平均濾波法
1、方法:
相當于“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”
連續采樣N個數據,去掉一個最大值和一個最小值
然后計算N-2個數據的算術平均值
N值的選取:3~14
2、優點:
融合了兩種濾波法的優點
對于偶然出現的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差
3、缺點:
測量速度較慢,和算術平均濾波法一樣
比較浪費RAM
charfilter() { charcount,i,j; charValue_buf[N]; intsum=0; for(count=0;countValue_buf[i+1]) { temp=Value_buf[i]; Value_buf[i]=Value_buf[i+1]; Value_buf[i+1]=temp; } } } for(count=1;count
六、限幅平均濾波法
1、方法:
相當于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”
每次采樣到的新數據先進行限幅處理,
再送入隊列進行遞推平均濾波處理
2、優點:
融合了兩種濾波法的優點
對于偶然出現的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差
3、缺點:
比較浪費RAM
#defineA10 #defineN12 charvalue,i=0; charvalue_buf[N]; charfilter() { charnew_value,sum=0; new_value=get_ad(); if(Abs(new_value-value)
七、一階滯后濾波法
1、方法:
取a=0~1
本次濾波結果=(1-a)本次采樣值+a上次濾波結果
2、優點:
對周期性干擾具有良好的抑制作用
適用于波動頻率較高的場合
3、缺點:
相位滯后,靈敏度低
滯后程度取決于a值大小
不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號
/*為加快程序處理速度,取a=0~100*/ #definea30 charvalue; charfilter() { charnew_value; new_value=get_ad(); return((100-a)*value+a*new_value); }
八、加權遞推平均濾波法
1、方法:
是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的數據加以不同的權
通常是,越接近現時刻的數據,權取得越大。
給予新采樣值的權系數越大,則靈敏度越高,但信號平滑度越低
2、優點:
適用于有較大純滯后時間常數的對象
和采樣周期較短的系統
3、缺點:
對于純滯后時間常數較小,采樣周期較長,變化緩慢的信號
不能迅速反應交易系統當前所受干擾的嚴重程度,濾波效果差
/*coe數組為加權系數表*/ #defineN12 charcodecoe[N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; charcodesum_coe={1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12}; charfilter() { charcount; charvalue_buf[N]; intsum=0; for(count=0;count
九、消抖濾波法
1、方法:
設置一個濾波計數器
將每次采樣值與當前有效值比較:
如果采樣值=當前有效值,則計數器清零
如果采樣值>或<當前有效值,則計數器+1,并判斷計數器是否>=上限N(溢出)
如果計數器溢出,則將本次值替換當前有效值,并清計數器
2、優點:
對于變化緩慢的被測參數有較好的濾波效果,
可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數值抖動
3、缺點:
對于快速變化的參數不宜
如果在計數器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導入交易系統
#defineN12charfilter() { charcount=0,new_value; new_value=get_ad(); while(value!=new_value) { count++; if(count>=N) returnnew_value; new_value=get_ad(); } returnvalue; }
十、限幅消抖濾波法
1、方法:
相當于“限幅濾波法”+“消抖濾波法”
先限幅,后消抖
2、優點:
繼承了“限幅”和“消抖”的優點
改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避免將干擾值導入系統
3、缺點:
對于快速變化的參數不宜
#defineA10 #defineN12 charvalue; charfilter(){ charnew_value,count=0; new_value=get_ad(); while(value!=new_value) { if(Abs(value-new_value)=N) returnnew_value; new_value=get_ad(); } returnvalue; } }
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審核編輯 黃宇
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