十種軟體濾波方法效能分析

2022-04-04 00:29:15 字數 2020 閱讀 1595

1、限幅濾波法(又稱程式判斷濾波法)

a、方法:根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值(設為a),每次檢測到新值時判斷:如果本次值與上次值之差<=a,則本次值有效;如果本次值與上次值之差》a,則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值

b、優點:能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾

c、缺點:無法抑制那種週期性的干擾,平滑度差

2、中位值濾波法

a、方法:連續取樣n次(n取奇數),把n次取樣值按大小排列,取中間值為本次有效值

b、優點:能有效克服因偶然因素引起的波動干擾,對溫度、液位的變化緩慢的被測引數有良好的濾波效果

c、缺點:對流量、速度等快速變化的引數不宜

3、算術平均濾波法

a、方法:連續取n個取樣值進行算術平均運算,n值較大時:訊號平滑度較高,但靈敏度較低,n值較小時:

訊號平滑度較低,但靈敏度較高,n值的選取:一般流量,n=12;壓力:n=4

b、優點:適用於對一般具有隨機干擾的訊號進行濾波,這樣訊號的特點是有乙個平均值,訊號在某一數值範圍附近上下波動

c、缺點:對於測量速度較慢或要求資料計算速度較快的實時控制不適用,比較浪費ram

4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)

a、方法:把連續取n個取樣值看成乙個佇列,佇列的長度固定為n,每次取樣到乙個新資料放入隊尾,並扔掉原來隊首的一次資料.(先進先出原則),把佇列中的n個資料進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果,n值的選取:

流量,n=12;壓力:n=4;液面,n=4~12;溫度,n=1~4

b、優點:對週期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高,適用於高頻振盪的系統

c、缺點:靈敏度低,對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差,不易消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差,不適用於脈衝干擾比較嚴重的場合,比較浪費ram

5、中位值平均濾波法(又稱防脈衝干擾平均濾波法)

a、方法:相當於「中位值濾波法」+「算術平均濾波法」,連續取樣n個資料,去掉乙個最大值和乙個最小值,然後計算n-2個資料的算術平均值,n值的選取:3~14

b、優點:融合了兩種濾波法的優點,對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差

c、缺點:測量速度較慢,和算術平均濾波法一樣,比較浪費ram

6、限幅平均濾波法

a、方法:相當於「限幅濾波法」+「遞推平均濾波法」,每次取樣到的新資料先進行限幅處理,再送入佇列進行遞推平均濾波處理

b、優點:融合了兩種濾波法的優點,對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差

c、缺點:比較浪費ram

7、一階滯後濾波法

a、方法:取a=0~1,本次濾波結果=(1-a)*本次取樣值+a*上次濾波結果

b、優點:對週期性干擾具有良好的抑制作用,適用於波動頻率較高的場合

c、缺點:相位滯後,靈敏度低,滯後程度取決於a值大小,不能消除濾波頻率高於取樣頻率的1/2的干擾訊號

8、加權遞推平均濾波法

a、方法:是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的資料加以不同的權,通常是,越接近現時刻的資料,權取得越大。給予新取樣值的權係數越大,則靈敏度越高,但訊號平滑度越低

b、優點:適用於有較大純滯後時間常數的物件,和取樣週期較短的系統

c、缺點:對於純滯後時間常數較小,取樣週期較長,變化緩慢的訊號,不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度,濾波效果差

9、消抖濾波法

a、方法:設定乙個濾波計數器,將每次取樣值與當前有效值比較:如果取樣值=當前有效值,則計數器清零;如果取樣值<>當前有效值,則計數器+1,並判斷計數器是否》=上限n(溢位);如果計數器溢位,則將本次值替換當前有效值,並清計數器

b、優點:對於變化緩慢的被測引數有較好的濾波效果,可避免在臨界值附近控制器的反覆開/關跳動或顯示器上數值抖動

c、缺點:對於快速變化的引數不宜,如果在計數器溢位的那一次取樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值匯入系統

10、限幅消抖濾波法

a、方法:相當於「限幅濾波法」+「消抖濾波法」,先限幅,後消抖

b、優點:繼承了「限幅」和「消抖」的優點,改進了「消抖濾波法」中的某些缺陷,避免將干擾值匯入系統

c、缺點:對於快速變化的引數不宜

十種通用軟體濾波方法

1 限幅濾波法 a 方法 根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值 a 每次檢測到新值時判斷 如果本次值與上次值之差 a,則本次值有效 如果本次值與上次值之差 a,則本次值無效。b 優點 能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾 c 缺點 無法抑制週期性干擾 平滑度差 2 中位值濾波法 a 方法 連續取...

十種AD取樣的軟體濾波方法

十種ad取樣的軟體濾波方法的優缺點 1 限幅濾波法 又稱程式判斷濾波法 a 方法 根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值 設為a 每次檢測到新值時判斷 如果本次值與上次值之差 a,則本次值有效 如果本次值與上次值之差 a,則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值 b 優點 能有效克服因偶然因...

十種經典的軟體濾波方法 程式

1 限幅濾波法 又稱程式判斷濾波法 a 方法 根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值 設為a 每次檢測到新值時判斷 如果本次值與上次值之差 a,則本次值有效如果本次值與上次值之差 a,則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值 b 優點 能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾 c 缺點 無法抑制週...