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
****************************************************/
unsigned char Value
unsigned char AmplitudeLimiterFilter()
{
unsigned char NewValue;
unsigned char ReturnValue;
NewValue=GatAD();
if(((NewValue-Value)>A))||((Value-NewValue)>A)))
ReturnValue=Value;
else ReturnValue=NewValue;
return(ReturnValue);
}
理解：使用前提是已知采回来的数值应该在什么范围或精确值
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
*****************************************************/
unsigned 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];
}
是不是需要的执行时间比较长 放在定时中断或者DMA中断都会影响12864的显示速度
就像在DMA 中断里加了一个printf语句
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。
**********************************************************/
char filter()
{
unsigned int sum = 0;
unsigned char i;
for (i=0;i<N;i++)
{
sum + = get_ad();
delay();
}
return(char)(sum/N);
}
、
最基本的一种滤波方式 应该也是最常用的 但其滤波效果很中
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；适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 不适合用于开关电源电路
****************************************************/
unsigned 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
*********************************************/
uchar 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。
*************************************************/
unsigned 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：
*****************************************************/
float 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]);/*C语言中的逗号有2种意思:
1.表示"分隔号"的意思,就和语文中的逗号一个意思;
2.表示"逗号运算符"的意思,用它将2个表达式连接起来.例如:
3+5,6+8
就称为逗号表达式,又称为"顺序求值运算符".逗号表达式的一般形式为
表达式1,表达式2
逗号表达式的求解过程是:先求解表达式1,再求解表达式2.整个逗号表达式的值是表达式2的值.例如,上面的表达式"3+5,6+8"的值是14.*/
if(!(Dr1_flag^Dr0_flag)) //前后数据变化方向一致 ^异或运算符
{
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;
else
Or_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
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：
对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差
/************************************************************
coe:数组为加权系数表，存在程序存储区。
sum_coe:加权系数和
************************************************************/
const char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
const char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;
unsigned char filter()
{
unsigned char i;
unsigned char value_buf[N];
int sum=0;
for (i=0;i<N;i++)
{
value_buf[i] = get_ad();
delay();
}
for (i=0,i<N;i++)
{
value_buf[i]=value_buf[i+1];
sum += value_buf[i]*coe[i];
}
sum/=sum_coe;
value=sum/N;
return(value);
}
10、消抖滤波法
A、方法：
设置一个滤波计数器
将每次采样值与当前有效值比较：
如果采样值＝当前有效值，则计数器清零
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)
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
B、优点：
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
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
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜
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
/************************************************
*************************************************/
unsigned char filter()
{
unsigned char i=0;
unsigned char new_value;
new_value = get_ad();
if(value !=new_value);
{
i++;
if (i>N)
{
i=0;
value=new_value;
}
}
else i=0;
return(value);
}
11、限幅消抖滤波法
A、方法：
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
先限幅,后消抖
B、优点：
继承了“限幅”和“消抖”的优点
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜
参考子程序1、9
第12种方法：IIR 数字滤波器
A. 方法：
确定信号带宽， 滤之。
Y(n) = a1*Y(n-1) + a2*Y(n-2) + ... + ak*Y(n-k) + b0*X(n) + b1*X(n-1) + b2*X(n-2) + ... + bk*X(n-k)
B. 优点：高通，低通，带通，带阻任意。设计简单(用matlab）
C. 缺点：运算量大。
12、IIR滤波例子
/*11、IIR滤波例子*/
int BandpassFilter4(int InputAD4)
{
int ReturnValue;
int ii;
RESLO=0;
RESHI=0;
MACS=*PdelIn;
OP2=1068; //FilterCoeff4[4];
MACS=*(PdelIn+1);
OP2=8; //FilterCoeff4[3];
MACS=*(PdelIn+2);
OP2=-2001;//FilterCoeff4[2];
MACS=*(PdelIn+3);
OP2=8; //FilterCoeff4[1];
MACS=InputAD4;
OP2=1068; //FilterCoeff4[0];
MACS=*PdelOu;
OP2=-7190;//FilterCoeff4[8];
MACS=*(PdelOu+1);
OP2=-1973; //FilterCoeff4[7];
MACS=*(PdelOu+2);
OP2=-19578;//FilterCoeff4[6];
MACS=*(PdelOu+3);
OP2=-3047; //FilterCoeff4[5];
*p=RESLO;
*(p+1)=RESHI;
mytestmul<<=2;
ReturnValue=*(p+1);
for (ii=0;ii<3;ii++)
{
DelayInput[ii]=DelayInput[ii+1];
DelayOutput[ii]=DelayOutput[ii+1];
}
DelayInput[3]=InputAD4;
DelayOutput[3]=ReturnValue;
// if (ReturnValue<0)
// {
// ReturnValue=-ReturnValue;
// }
return ReturnValue;
}
