【补】ADC数据采集波动大,那是你还不知道这些滤波算法

【补】ADC数据采集波动大,那是你还不知道这些滤波算法

NO.1

限幅滤波‍

1 方法

根据经验判断两次采样允许的最大偏差值A每次采新值时判断:若本次值与上次值之差<=A,则本次有效;若本次值与上次值之差>A,本次无效,用上次值代替本次。2 优缺点

克服脉冲干扰,无法抑制周期性干扰,平滑度差。

3 代码

代码语言:javascript复制/* A值根据实际调,Value有效值,new_Value当前采样值,程序返回有效的实际值 */

# define A 10

char Value;

char filter()

{

char new_Value;

new_Value = get_ad(); //获取采样值

if( abs(new_Value - Value) > A)

return Value; //abs()取绝对值函数

return new_Value;

}NO.2

中位值滤波

1 方法

连续采样N次,按大小排列取中间值为本次有效值2 优缺点

克服波动干扰,对温度等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果,对速度等快速变化的参数不宜。

3 代码

代码语言:javascript复制#define N 11

char filter(){

char value_buf[N];

charcount,i,j,temp;

for(count =0;count < N;count++) //获取采样值

{

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];

}NO.3

算数平均滤波

1 方法

连续采样N次,取平均N较大时平滑度高,灵敏度低N较小时平滑度低,灵敏度高一般N=122 优缺点

适用于存在随机干扰的系统,占用RAM多,速度慢。

3 代码

代码语言:javascript复制#define N 12

charfilter(){

int sum =0;

for(count =0;count

sum +=get_ad();

return(char)(sum/N);

}NO.4

递推平均滤波

1 方法

取N个采样值形成队列,先进先出取均值一般N=4~122 优缺点

对周期性干扰抑制性好,平滑度高适用于高频振动系统灵敏度低,RAM占用较大,脉冲干扰严重3 代码

代码语言:javascript复制#define A 10

char Value;

char filter(){

char new_Value;

new_Value=get_ad();

if(abs(new_Value-Value)>A)

return Value;

return new_Value;

}NO.5

中位值平均滤波

1 方法

采样N个值,去掉最大最小计算N-2的平均值N= 3~142 优缺点

融合了中位值,平均值的优点消除脉冲干扰计算速度慢,RAM占用大3 代码

代码语言:javascript复制char filter(){

char count,i,j;

char Value_buf[N];

int sum=0;

for(count=0;count

Value_buf[count]= get_ad();

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;

}

for(count =1;count

sum+= Value_buf[count];

return(char)(sum/(N-2));

}NO.6

限幅平均滤波

1 方法

每次采样数据先限幅后送入队列取平均值2 优缺点

融合限幅、均值、队列的优点消除脉冲干扰,占RAM较多3 代码

代码语言:javascript复制#define A 10

#define N 12

char value,i=0;

char value_buf[N];

char filter(){

char new_value,sum=0;

new_value=get_ad();

if(Abs(new_value-value)

value_buf[i++]=new_value;

if(i==N) i=0;

for(count =0;count

sum+=value_buf[count];

return(char)(sum/N);

}NO.7

一阶滞后滤波

1 方法

取a=0~1本次滤波结果=(1-a)* 本次采样 + a * 上次结果2 优缺点

良好一直周期性干扰,适用波动频率较高场合灵敏度低,相位滞后3 代码

代码语言:javascript复制/*为加快程序处理速度,取a=0~100*/

#define a 30

char value;

char filter(){

char new_value;

new_value=get_ad();

return ((100-a)*value +a*new_value);

}NO.8

加权递推平均滤波

1 方法

对递推平均滤波的改进,不同时刻的数据加以不同权重,通常越新的数据权重越大,这样灵敏度高,但平滑度低。

2 优缺点

适用有较大滞后时间常数和采样周期短的系统,对滞后时间常数小,采样周期长、变化慢的信号不能迅速反应其所受干扰。

3 代码

代码语言:javascript复制/* coe数组为加权系数表 */

#define N 12

char code coe[N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};

char code sum_coe={1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12};

char filter(){

char count;

char value_buf[N];

intsum=0;

for(count=0;count

value_buf[count]=get_ad();

}

for(count=0;count

sum+=value_buf[count]*coe[count];

return(char)(sum/sum_coe);

}NO.9

消抖滤波

1 方法

设置一个滤波计数器将采样值与当前有效值比较若采样值=当前有效值,则计数器清0若采样值不等于当前有效值,则计数器+1若计数器溢出,则采样值替换当前有效值,计数器清02 优缺点

对变化慢的信号滤波效果好,变化快的不好避免临界值附近的跳动,计数器溢出时若采到干扰值则无法滤波3 代码

代码语言:javascript复制#define N 12

char filter(){

char count=0,new_value;

new_value=get_ad();

while(value!=new_value){

count++;

if(count>=N)

return new_value;

new_value=get_ad();

}

return value;

}NO.10

限幅消抖滤波

1 方法

先限幅,后消抖。

2 优缺点

融合了限幅、消抖的优点避免引入干扰值,对快速变化的信号不宜3 代码

代码语言:javascript复制#defineA 10

#defineN 12

char value;

char filter(){

char new_value,count=0;

new_value=get_ad();

while(value!=new_value) {

if(Abs(value-new_value)

count++;

if(count>=N)

return new_value;

new_value=get_ad();

}

return value;

}

}

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