ADC数据采集波动大，那是你还不知道这些滤波算法-电子发烧友网

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

/* 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

#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=12

2 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

#define N 12
charfilter(){  
  int sum =0;  
  for(count =0;count

	

	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=4~12

	2 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

	
#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= 3~14

	2 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

	
char filter(){ 
  char count,i,j;
  char Value_buf[N]; 
  int sum=0;
 for(count=0;countValue_buf[i+1])  {      
     temp= Value_buf[i];  
    Value_buf[i]= Value_buf[i+1];   
    Value_buf[i+1]=temp; 
   } 
 for(count =1;count

	

	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

	
#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)

	

	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

	
/*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

	
/* 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

	

	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0

	2 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

	
#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

	
#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)=N)
       return new_value;     
     new_value=get_ad(); 
    }    
    return value;
  }
}

	

	审核编辑：汤梓红