十种经典滤波方式-C语言

"十种经典滤波方式-C语言" 本文将对十种经典滤波方式-C语言进行详细的解析和介绍，从滤波算法到代码实现，旨在提供一个有价值的参考借鉴资源。 1. 限幅滤波算法 限幅滤波算法是一种简单且有效的滤波方式。其原理是根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设定为 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。 优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。 缺点：无法抑制那种周期性的干扰，平滑度差。 代码实现： ```cpp #define A 10 char value; char filter() { char new_value; new_value = get_ad(); if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) ) return value; return new_value; } ``` 2. 中位值滤波法 中位值滤波法是一种基于统计学的滤波方式。其原理是连续采样 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。 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。 缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜。 代码实现： ```cpp #define N 11 char filter() { char value_buf[N]; char count, i, j, temp; for ( count = 0; count < N; count++) { value_buf[count] = get_ad(); delay(); } for ( j = 0; j < N - 1; j++) { for ( i = 0; i < N - j; i++) { if ( value_buf[i] > value_buf[i + 1] ) { temp = value_buf[i]; value_buf[i] = value_buf[i + 1]; value_buf[i + 1] = temp; } } } return value_buf[(N - 1) / 2]; } ``` 3. 算术平均滤波 算术平均滤波是一种简单且有效的滤波方式。其原理是连续取 N 个采样值进行平均运算，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。 优点：适应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。 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并不适用，比较浪费 RAM。 代码实现： ```cpp #define N 12 char filter() { int sum = 0; for ( count = 0; count < N; count++) { sum += get_ad(); delay(); } return (char)(sum / N); } ``` 4. 递推平均滤波（滑动平均滤波法） 递推平均滤波是一种基于队列的滤波方式。其原理是把连续取 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）。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。 优点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，适应于高频振荡的系统。 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打的采样值偏差，不适用于脉冲干扰比较严重的场合，浪费 RAM。 代码实现： ```cpp #define N 12 char value_buf[N]; char i = 0; char filter() { char count; int sum = 0; value_buf[i++] = get_ad(); if ( i == N ) i = 0; for ( count = 0; count < N; count++) { sum += value_buf[count]; } return (char)(sum / N); } ``` 这十种经典滤波方式-C语言提供了一个有价值的参考借鉴资源，旨在帮助开发者更好地理解和应用滤波算法。