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滤波算法程序(详述十种滤波方法,附源代码)

1、限幅滤波法/****************************************************函数名称:AmplitudeLimiterFilter()-限幅滤波法*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,且平滑度差*说明:1、调用函数GetAD(),该函数用来取得当前值2、变量说明Value:最近一次有效采样的值,该变量为全局变量NewValue:当前采样的值ReturnValue:返回值3、常量说明A:两次采样的最大误差值,该值需要使用者根据实际情况设置*入口:Value,上一次有效的采样值,在主程序里赋值*出口:ReturnValue,返回值,本次滤波结果****************************************************/#define A 10unsigned char Valueunsigned char AmplitudeLimiterFilter(){unsigned char NewValue;unsigned char ReturnValue;NewValue=GatAD();if(((NewValue-Value)>A))||((Value-NewValue)>A)))ReturnValue=Value;else ReturnValue=NewValue;return(ReturnValue);}2、中位值滤波法/*****************************************************函数名称:MiddlevalueFilter()-中位值滤波法*优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;对温度、液位等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*说明:1、调用函数GetAD(),该函数用来取得当前值Delay(),基本延时函数2、变量说明ArrDataBuffer[N]:用来存放一次性采集的N组数据Temp:完成冒泡法试用的临时寄存器i,j,k:循环试用的参数值3、常量说明N:数组长度*入口:*出口:value_buf[(N-1)/2],返回值,本次滤波结果*****************************************************/#define N 11unsigned char MiddlevalueFilter(){unsigned char value_buf[N];unsigned char i,j,k,temp;for(i=0;i<N;i++){value_buf[i] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (k=0;k<N-j;k++){if(value_buf[k]>value_buf[k+1]){temp = value_buf[k];value_buf[k] = value_buf[k+1];value_buf[k+1] = temp;}}}return value_buf[(N-1)/2];}3、算术平均滤波法/*********************************************************说明:连续取N个采样值进行算术平均运算优点:试用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。

这种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较快的实时控制不适用。

**********************************************************/#define N 12char filter(){unsigned int sum = 0;unsigned char i;for (i=0;i<N;i++){sum + = get_ad();delay();}return(char)(sum/N);}4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)/***************************************************说明:把连续N个采样值看成一个队列,队列长度固定为N。

每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉队首的一次数据。

把队列中的N各数据进行平均运算,既获得新的滤波结果。

优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高;试用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,不适于脉冲干扰较严重的场合****************************************************/#define N 12unsigned char value_buf[N];unsigned char filter(){unsigned char i;unsigned char value;int sum=0;value_buf[i++] = get_ad(); //采集到的数据放入最高位for(i=0;i<N;i++){value_buf[i]=value_buf[i+1]; //所有数据左移,低位扔掉sum += value_buf[i];}value = sum/N;return(value);}5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)/********************************************说明:采一组队列去掉最大值和最小值优点:融合了两种滤波的优点。

对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除有其引起的采样值偏差。

对周期干扰有良好的抑制作用,平滑度高,适于高频振荡的系统。

缺点:测量速度慢*********************************************/#define N 12uchar filter(){unsigned char i,j,k,l;unsigned char temp,sum=0,value;unsigned char value_buf[N],;for(i=0;i<N;i++){value_buf[i] = get_ad();delay();}//采样值从小到大排列(冒泡法)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(i=1;i<N-1;i++)sum += value_buf[i];value = sum/(N-2);return(value);}6、递推中位值滤波法/************************************************优点:对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由其引起的采样值偏差。

对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高;试用于高频振荡的系统缺点:测量速度慢*************************************************/char filter(char new_data,char queue[],char n){char max,min;char sum;char i;queue[0]=new_data;max=queue[0];min=queue[0];sum=queue[0];for(i=n-1;i>0;i--){if(queue[i]>max)max=queue[i];else if (queue[i]<min)min=queue[i];sum=sum+queue[i];queue[i]=queue[i-1];}i=n-2;sum=sum-max-min+i/2; //说明:+i/2的目的是为了四舍五入sum=sum/i;return(sum);}7、限幅平均滤波法/************************************************优点:对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除有其引起的采样值偏差。

*************************************************/#define A 10#define N 12unsigned char data[];unsigned char filter(data[]){unsigned char i;unsigned char value,sum;data[N]=GetAD();if(((data[N]-data[N-1])>A||((data[N-1]-data[N])>A))data[N]=data[N-1];//else data[N]=NewValue;for(i=0;i<N;i++){data[i]=data[i+1];sum+=data[i];}value=sum/N;return(value);}8、一阶滞后滤波法/*****************************************************函数名称:filter()-一阶滞后滤波法*说明:1、调用函数GetAD(),该函数用来取得当前值Delay(),基本延时函数2、变量说明Or_data[N]:采集的数据Dr0_flag、Dr1_flag:前一次比较与当前比较的方向位coeff:滤波系数F_count:滤波计数器3、常量说明N:数组长度Thre_value:比较门槛值*入口:*出口:*****************************************************/#define Thre_value 10#define N 50float Or_data[N];unsigned char Dr0_flag=0,Dr1_flag=0;void abs(float first,float second){float abs;if(first>second){abs=first-second;Dr1_flag=0;}else{abs=second-first;Dr1_flag=1;}return(abs);}void filter(void){uchar i=0,F_count=0,coeff=0;float Abs=0.00;//确定一阶滤波系数for(i=1;i<N;i++){Abs=abs(Or_data[i-1],Or_data[i]);if(!(Dr1_flag^Dr0_flag)) //前后数据变化方向一致{F_count++;if(Abs>=Thre_value){F_count++;F_count++;}if(F_count>=12)F_count=12;coeff=20*F_count;}else //去抖动coeff=5;//一阶滤波算法if(Dr1_flag==0) //当前值小于前一个值Or_data[i]=Or_data[i-1]-coeff*(Or_data[i-1]-Or_data[i])/256;elseOr_data[i]=Or_data[i-1]+coeff*(Or_data[i]-Or_data[i-1])/256;F_count=0; //滤波计数器清零Dr0_flag=Dr1_flag;}}9、加权递推平均滤波法/************************************************************ coe:数组为加权系数表,存在程序存储区。

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