【Launchpad 心得】launchpad课后练习十六之软件滤波

launchpad课后练习十六之软件滤波

本文参考的《匠人笔记》里的十种软件滤波方法，这里只是滤波的简单介绍，不一定合理，高手绕道。版权属于《匠人笔记》

 

这里选用了其中的5种做了编程与测试，测试结果还算比较稳定与准确。当然滤波方法还有很多很多，下面只是其中的一部分而已。

 

本人也是初学者，里面难免有不合理之处，还望多多指教。

 

 

原理图

 

课后练习十六之ADC软件滤波.pdf (215.99 KB)
(下载次数: 284, 2012-6-11 15:49 上传)

 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

　　　　无法抑制周期性的干扰

　　　　平滑度差

第2种：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

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

第四种：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

第五种：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

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