几种软件滤波算法的原理和比较(带源码)
第 1 种方法: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。
第 2 种方法: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。
第 3 种方法: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 4 种方法: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。
第 5 种方法:中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)