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10种经典的软件滤波方法
录入时间:2008-5-25 15:35:53 点击数:4120


10种经典的软件滤波方法
时间:2007-8-14 16:32:00   作者:本站  来源:转载  发布人:三菱变频器维修
本日:1 本周:1 本月:2 总数:18
 

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1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)

    A、方法:     网址:www.hnzkwx.com 

        根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A

        每次检测到新值时判断:

        如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效

        如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值

    B、优点:

        能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰

    C、缺点

        无法抑制那种周期性的干扰

        平滑度差

   

2、中位值滤波法

    A、方法:

        连续采样N次(N取奇数)

        N次采样值按大小排列

        取中间值为本次有效值

    B、优点:     网址:www.hnzkwx.com 

        能有效克服因偶然因素引起的波动干扰

        对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果

    C、缺点:

        对流量、速度等快速变化的参数不宜

3、算术平均滤波法

    A、方法:

        连续取N个采样值进行算术平均运算

        N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低

        N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高

        N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4

    B、优点:

        适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波

        这样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

    C、缺点:

        对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用

        比较浪费RAM

        

4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)

    A、方法:

        把连续取N个采样值看成一个队列

        队列的长度固定为N

        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)

        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

        N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4

    B、优点:

        对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高

        适用于高频振荡的系统   

    C、缺点:

        灵敏度低

        对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差

        不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差

        不适用于脉冲干扰比较严重的场合

        比较浪费RAM

       

5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)

    A、方法:     网址:www.hnzkwx.com 

        相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”

        连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值

        然后计算N-2个数据的算术平均值

        N值的选取:3~14

    B、优点:

        融合了两种滤波法的优点

        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

    C、缺点:

        测量速度较慢,和算术平均滤波法一样

        比较浪费RAM

 

6、限幅平均滤波法

    A、方法:

        相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”

        每次采样到的新数据先进行限幅处理,

        再送入队列进行递推平均滤波处理

    B、优点:     网址:www.hnzkwx.com 

        融合了两种滤波法的优点

        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

    C、缺点:

        比较浪费RAM

7、一阶滞后滤波法

    A、方法:

        a=0~1

        本次滤波结果=1-a*本次采样值+a*上次滤波结果

    B、优点:

        对周期性干扰具有良好的抑制作用

        适用于波动频率较高的场合

    C、缺点:

        相位滞后,灵敏度低

        滞后程度取决于a值大小

        不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号

       

8、加权递推平均滤波法

    A、方法:

        是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权

        通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。

        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

    B、优点:

        适用于有较大纯滞后时间常数的对象

        和采样周期较短的系统

    C、缺点:     网址:www.hnzkwx.com 

        对于纯滞后时间常数较小,采样周期较长,变化缓慢的信号

 
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