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10种AD采样的软件滤波方法
日期:2008-4-10 18:10:02 来源:本站整理  
点击: 作者:未知
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WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

A、方法:
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

每次检测到新值时判断:
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

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
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

B、优点:
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

C、缺点
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

无法抑制那种周期性的干扰
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

平滑度差 
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

2、中位值滤波法
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

A、方法:
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

连续采样N次(N取奇数)
plcjs.技.术_网

把N次采样值按大小排列
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

取中间值为本次有效值
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

B、优点:
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

C、缺点:
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

对流量、速度等快速变化的参数不宜
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

3、算术平均滤波法
WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网

A、方法:
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

连续取N个采样值进行算术平均运算
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

B、优点:
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

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
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

C、缺点:
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

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
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

比较浪费RAM 
W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网

4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

A、方法:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

把连续取N个采样值看成一个队列
plcjs.技.术_网

队列的长度固定为N
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

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)
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

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
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

B、优点:
WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网

对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高
WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网

适用于高频振荡的系统 
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

C、缺点:
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

灵敏度低
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

不适用于脉冲干扰比较严重的场合
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

比较浪费RAM 
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

A、方法:
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值
WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

然后计算N-2个数据的算术平均值
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

N值的选取:3~14
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

B、优点:
WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

融合了两种滤波法的优点
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

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
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

C、缺点:
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

测量速度较慢,和算术平均滤波法一样
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比较浪费RAM
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户

6、限幅平均滤波法
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

A、方法:
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

每次采样到的新数据先进行限幅处理,
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再送入队列进行递推平均滤波处理
WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网

B、优点:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

融合了两种滤波法的优点
W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网

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
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

C、缺点:
WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)

比较浪费RAM
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

7、一阶滞后滤波法
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A、方法:
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

取a=0~1
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本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

B、优点:
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

对周期性干扰具有良好的抑制作用
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

适用于波动频率较高的场合
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

C、缺点:
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

相位滞后,灵敏度低
WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网

滞后程度取决于a值大小
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
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8、加权递推平均滤波法
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A、方法:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

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
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通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)

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
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B、优点:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)

适用于有较大纯滞后时间常数的对象
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和采样周期较短的系统
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C、缺点:
WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)

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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不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差
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9、消抖滤波法
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A、方法:
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设置一个滤波计数器
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将每次采样值与当前有效值比较:
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如果采样值=当前有效值,则计数器清零
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如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出)
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如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

B、优点:
WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网

对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网

可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

C、缺点:
plcjs.技.术_网

对于快速变化的参数不宜
WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网

如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统
plcjs.技.术_网

10、限幅消抖滤波法
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

A、方法:
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相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户

先限幅,后消抖
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B、优点:
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

继承了“限幅”和“消抖”的优点
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)

C、缺点:
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户

对于快速变化的参数不宜 
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