新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 單片機軟件濾波方法對比

單片機軟件濾波方法對比

作者: 時間:2016-12-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1、限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)

A、方法:根據(jù)經(jīng)驗判斷,確定兩次采樣允許的最大偏差值(設(shè)為A),每次檢測到新值時判斷:如果本次值與上次值之差<=A,則本次值有效。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

B、優(yōu)點:能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。

C、缺點:無法抑制那種周期性的干擾,平滑度差。


2、中位值濾波法

A、方法:連續(xù)采樣N次(N取奇數(shù)),把N次采樣值按大小排列,取中間值為本次有效值。

B、優(yōu)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(shù)有良好的濾波效果。

C、缺點:對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜。


3、算術(shù)平均濾波法

A、方法:連續(xù)取N個采樣值進行算術(shù)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?。阂话懔髁?,N=12;壓力:N=4

B、優(yōu)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(shù)值范圍附近上下波動。

C、缺點:對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用,比較浪費RAM。


4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)

A、方法:把連續(xù)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(shù)據(jù)放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù).(先進先出原則),把隊列中的N個數(shù)據(jù)進行算術(shù)平均運算,就可獲得新的濾波結(jié)果。N值的選?。毫髁?,N=12;壓力:N=4;液面,N=4"12;溫度,N=1"4

B、優(yōu)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(tǒng)。

C、缺點:靈敏度低 ,對偶然出現(xiàn)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(yán)重的場合,比較浪費RAM


5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)

A、方法:相當(dāng)于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”。連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù),去掉一個最大值和一個最小值,然后計算N-2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。N值的選取:3"14

B、優(yōu)點:融合了兩種濾波法的優(yōu)點,對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差。

C、缺點:測量速度較慢,和算術(shù)平均濾波法一樣,比較浪費RAM。


6、限幅平均濾波法

A、方法:相當(dāng)于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”,每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進行限幅處理,再送入隊列進行遞推平均濾波處理 。

B、優(yōu)點:融合了兩種濾波法的優(yōu)點,對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差。

C、缺點:比較浪費RAM。


7、一階滯后濾波法

A、方法:取a=0"1,本次濾波結(jié) 果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結(jié)果。

B、優(yōu)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。

C、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。


8、加權(quán)遞推平均濾波法

A、方法:是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)。通常是,越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據(jù),權(quán)取得越大。給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大,則靈敏度越高,但信號平滑度越低。

B、優(yōu)點:適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象和采樣周期較短的系統(tǒng)。

C、缺點:對于純滯后時間常數(shù)較小,采樣周期較長,變化緩慢的信號不能迅速反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度,濾波效果差。


9、消抖濾波法

A、方法:設(shè)置一個濾波計數(shù)器將每次采樣值與當(dāng)前有效值比較:如果采樣值=當(dāng)前有效值,則計數(shù)器清零如果采樣值<>當(dāng)前有效值,則計數(shù)器+1,并判斷計數(shù)器是否>=上限N(溢出),如果計數(shù)器溢出,則將本次值替換當(dāng)前有效值,并清計數(shù)器 。

B、優(yōu)點:對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果,可避免在臨界值附近控制器的反復(fù)開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動


關(guān)鍵詞: 單片機軟件濾波方法對

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉