单片机AD采样常用的十大滤波算法

360影视 国产动漫 2025-03-20 18:37 3

摘要:① 根据经验判断两次采样允许的最大偏差值A② 每次采新值时判断:若本次值与上次值之差A,本次无效,用上次值代替本次。

单片机ADC常用的十大滤波方法,再也不用为数据处理发愁了!

1、方法

① 根据经验判断两次采样允许的最大偏差值A② 每次采新值时判断: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 10char 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;}

1、方法

① 连续采样N次,按大小排列② 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 11char filter{char value_buf[N];char count,i,j,temp;for(count = 0;count 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];}

1、方法

① 连续采样N次,取平均② N较大时平滑度高,灵敏度低③ N较小时平滑度低,灵敏度高,一般流量,N=12;压力:N=4

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 12char filter{ int sum = 0; for(count = 0;count四、递推平均滤波

1、方法

① 把连续取N个采样值看成一个队列② 队列的长度固定为N③ 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)④ 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⑤ N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4 ~ 12;温度,N=1 ~ 4

2、优缺点

① 对周期性干扰抑制性好,平滑度高② 适用于高频振动系统③ 灵敏度低,RAM占用较大,脉冲干扰严重

3、代码

1、方法


① 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”② 连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值③ 然后计算N-2个数据的算术平均值④ N值的选取:3~14

2、优缺点

① 融合了中位值,平均值的优点② 消除脉冲干扰③ 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六、限幅平均滤波

1、方法

① 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”② 每次采样到的新数据先进行限幅处理,③ 再送入队列进行递推平均滤波处理

2、优缺点

① 融合限幅、均值、队列的优点② 对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差③ 消除脉冲干扰,占RAM较多

3、代码

#define A 10#define N 12char value,i=0;char value_buf[N];char filter{char new_value,sum=0; new_value=get_ad;if(Abs(new_value-value)七、一阶滞后滤波

1、方法

① 取a=0~1② 本次滤波结果=(1-a)本次采样值+a上次滤波结果

2、优缺点

①良好一直周期性干扰,适用波动频率较高场合②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 30char value;char filter{ char new_value; new_value=get_ad; return ((100-a)*value + a*new_value);}

1、方法

① 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,② 给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号平滑度越低

2、优缺点

① 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② 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 12char 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];int sum=0;for(count=0;count九、消抖滤波

1、方法

① 设置一个滤波计数器② 将采样值与当前有效值比较③ 若采样值=当前有效值,则计数器清0④ 若采样值不等于当前有效值,则计数器+1⑤ 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

① 对变化慢的信号滤波效果好,变化快的不好② 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 12char 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;}十、限幅消抖滤波

1、方法

① 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”

② 先限幅,后消抖

2、优缺点

① 融合了限幅、消抖的优点② 避免引入干扰值,对快速变化的信号不宜

3、代码

#define A 10#define N 12char 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; }}

来源:玩转嵌入式

相关推荐