第六章 補充濾波程序

1、圖圖3-16 限幅濾波程序流程框圖限幅濾波程序流程框圖特點特點:中位值濾波法對脈沖干擾信號等中位值濾波法對脈沖干擾信號等偶然因素引發(fā)的干擾偶然因素引發(fā)的干擾有良好的濾波效果有良好的濾波效果。如對溫度、液位等變化緩慢的被測參如對溫度、液位等變化緩慢的被測參數(shù)采用此法會收到良好的濾波效果；對流量、速度等快速數(shù)采用此法會收到良好的濾波效果；對流量、速度等快速變化的參數(shù)一般不宜采用變化的參數(shù)一般不宜采用中位值濾波法中位值濾波法中位值濾波法和平均值濾波法結(jié)合起來使用，濾波效果會中位值濾波法和平均值濾波法結(jié)合起來使用，濾波效果會更好。即在每個采樣周期，先用中位值濾波法得到更好。即在每個采樣周期，先用中位值

2、濾波法得到m個濾個濾波值，再對這波值，再對這m個濾波值進行算術(shù)平均，得到可用的被測個濾波值進行算術(shù)平均，得到可用的被測參數(shù)。也稱為參數(shù)。也稱為去脈沖干擾平均值濾波法去脈沖干擾平均值濾波法. 例：某壓力儀表采樣數(shù)據(jù)如下：例：某壓力儀表采樣數(shù)據(jù)如下：序序 號號采樣值采樣值采樣數(shù)據(jù)明顯存在采樣數(shù)據(jù)明顯存在被干擾被干擾現(xiàn)象（彩色數(shù)據(jù)）?，F(xiàn)象（彩色數(shù)據(jù)）。采用去脈沖干擾平均值濾波后，其采樣值為：采用去脈沖干擾平均值濾波后，其采樣值為：25對對1、2、3次采樣中位值濾波后值：次采樣中位值濾波后值：24對對4、5、6次采樣中位值濾波后值：次采樣中位值濾波后值：27對對7、8、9次采樣中位值濾波后值：次采樣中

3、位值濾波后值：25 圖圖3-17 中值濾波程序流程框圖中值濾波程序流程框圖 最后一次循環(huán)時，最后一次循環(huán)時，R0中為最底部值的地址中為最底部值的地址第術(shù)平均值法是對輸入的第術(shù)平均值法是對輸入的N個采樣數(shù)據(jù)個采樣數(shù)據(jù)xi (i=1N)，尋找這樣一個尋找這樣一個y，使使y與各采樣值間的偏差的平方和為最小，使與各采樣值間的偏差的平方和為最小，使由一元函數(shù)求極值原理可得：由一元函數(shù)求極值原理可得：例：某壓力儀表采樣數(shù)據(jù)如下：例：某壓力儀表采樣數(shù)據(jù)如下：序序 號號采樣值采樣值采樣數(shù)據(jù)明顯存在采樣數(shù)據(jù)明顯存在被干擾被干擾現(xiàn)象（彩色數(shù)據(jù)）。現(xiàn)象（彩色數(shù)據(jù)）。采用算術(shù)平均值濾波后，其采樣值為：采用算術(shù)平均值濾

4、波后，其采樣值為：Y=(24+25+20+27+24+60+24+25+ 26+23)/10=28干擾被平均到采樣值中去了3 3）、）、平均值濾波法一般適用平均值濾波法一般適用于具有周期性干擾噪聲的信號，于具有周期性干擾噪聲的信號，但對偶然出現(xiàn)的脈沖干擾信號，濾波效果尚不理想。但對偶然出現(xiàn)的脈沖干擾信號，濾波效果尚不理想。 特點特點：1）、）、N值決定了信號平滑度和靈敏度值決定了信號平滑度和靈敏度。隨著隨著N的增大，平的增大，平滑度提高，靈敏度降低。應(yīng)該視具體情況選擇滑度提高，靈敏度降低。應(yīng)該視具體情況選擇N，以便得到，以便得到滿意的濾波效果。滿意的濾波效果。2）、）、對每次采樣值給出相同的加

5、權(quán)系數(shù)，即對每次采樣值給出相同的加權(quán)系數(shù)，即1/N。在不同在不同采樣時刻采集數(shù)據(jù)受到同樣重視采樣時刻采集數(shù)據(jù)受到同樣重視。實際上某些場合需要增加實際上某些場合需要增加新采樣值在平均值中的比重，可采用加權(quán)平均值濾波法。濾新采樣值在平均值中的比重，可采用加權(quán)平均值濾波法。濾波公式為：波公式為：Y=R0Y0+ R1Y1+ R2Y2+ RmYm。 圖圖3-18 算術(shù)平均濾波程序流程圖算術(shù)平均濾波程序流程圖現(xiàn)場保護設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū)首址設(shè)置循環(huán)次數(shù)累加求和恢復(fù)現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)加完否？求平均值否是開 始返 回讀數(shù)據(jù)圖圖3-19 加權(quán)平均濾波程序流程圖加權(quán)平均濾波程序流程圖 在在RAMRAM區(qū)中設(shè)置一個先進先出的循環(huán)隊

6、列作測量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，區(qū)中設(shè)置一個先進先出的循環(huán)隊列作測量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，其長度固定為其長度固定為N N，每采樣一個新數(shù)據(jù)，就將其存入隊尾，而丟，每采樣一個新數(shù)據(jù)，就將其存入隊尾，而丟掉原來隊首的一個數(shù)據(jù)，而后求出包括新數(shù)據(jù)在內(nèi)的掉原來隊首的一個數(shù)據(jù)，而后求出包括新數(shù)據(jù)在內(nèi)的N N個數(shù)據(jù)個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。這樣每進行一次采樣，就可計算出一個新的平的算術(shù)平均值。這樣每進行一次采樣，就可計算出一個新的平均值，從而提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度和測量精度。均值，從而提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度和測量精度。 特點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高，靈敏度特點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高，靈敏度低；但對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾抑制作用差，不易消除由于低；但對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾抑制作用差，不易消除由于脈沖干擾引起的采