1. 一阶滤波算法的原理
一阶滤波,又叫一阶惯性滤波,或一阶低通滤波。是使用软件编程实现普通硬件RC低通滤波器的功能。
一阶低通滤波的算法公式为:
Y(n)=αX(n) + (1-α)Y(n-1)
式中:α=滤波系数;X(n)=本次采样值;Y(n-1)=上次滤波输出值;Y(n)=本次滤波输出值。 一阶低通滤波法采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权,得到有效滤波值,使得输出对输入有反馈作用。
2. 一阶滤波算法的程序(适用于单个采样)
#define a 0.01 // 滤波系数a(0-1)
char filter(void)
{
baroOffset = get_ad();
baro = a * baroOffset + (1.0f - a) * baroAlt;
baroAlt = baro;
return baro;
}
3. 一阶滤波算法的不足
滤波系数越小,滤波结果越平稳,但是灵敏度越低;滤波系数越大,灵敏度越高,但是滤波结果越不稳定。
一阶滤波无法完美地兼顾灵敏度和平稳度。有时,我们只能寻找一个平衡,在可接受的灵敏度范围内取得尽可能好的平稳度。而在一些场合,我们希望拥有这样一种接近理想状态的滤波算法。即:当数据快速变化时,滤波结果能及时跟进(灵敏度优先);当数据趋于稳定,在一个固定的点上下振荡时,滤波结果能趋于平稳(平稳度优先)。