十大濾波算法程序大全(精心整理版)


1、限幅濾波法***************************************************
*函數名稱:AmplitudeLimiterFilter()-限幅濾波法
*優點:能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾
*缺點:無法抑制那種周期性的干擾,且平滑度差
*說明:
1、調用函數
GetAD(),該函數用來取得當前值
2、變量說明
Value:最近一次有效采樣的值,該變量為全局變量
NewValue:當前采樣的值
ReturnValue:返回值
3、常量說明
A:兩次采樣的最大誤差值,該值需要使用者根據實際情況設置
*入口:Value,上一次有效的采樣值,在主程序里賦值
*出口:ReturnValue,返回值,本次濾波結果
****************************************************/
#define A 10
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);
}
2、中位值濾波法

/****************************************************
*函數名稱:MiddlevalueFilter()-中位值濾波法
*優點:能有效克服因偶然因素引起的波動干擾;對溫度、液
位等變化緩慢的被測參數有良好的濾波效果
*缺點:對流量,速度等快速變化的參數不宜
*說明:
1、調用函數
GetAD(),該函數用來取得當前值
Delay(),基本延時函數
2、變量說明
ArrDataBuffer[N]:用來存放一次性采集的N組數據
Temp:完成冒泡法試用的臨時寄存器
i,j,k:循環試用的參數值
3、常量說明
N:數組長度
*入口:
*出口:value_buf[(N-1)/2],返回值,本次濾波結果
*****************************************************/

#define N 11

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];
}


3、算術平均濾波法

/*********************************************************
說明:連續取N個采樣值進行算術平均運算
優點:試用於對一般具有隨機干擾的信號進行濾波。這種信號的特點是
有一個平均值,信號在某一數值范圍附近上下波動。
缺點:對於測量速度較慢或要求數據計算較快的實時控制不適用。
**********************************************************/

#define N 12

char filter()
{
unsigned int sum = 0;
unsigned char i;

for (i=0;i<N;i++)
{
sum + = get_ad();
delay();
}
return(char)(sum/N);
}

4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)

/***************************************************
說明:把連續N個采樣值看成一個隊列,隊列長度固定為N。
每次采樣到一個新數據放入隊尾,並扔掉隊首的一
次數據。把隊列中的N各數據進行平均運算,既獲得
新的濾波結果。
優點:對周期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高;試用於高頻振盪的系統
缺點:靈敏度低;對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差,不適於脈沖干
擾較嚴重的場合
****************************************************/

#define N 12

unsigned char value_buf[N];

unsigned char filter()
{
unsigned char i;
unsigned char value;
int sum=0;

value_buf[i++] = get_ad(); //采集到的數據放入最高位
for(i=0;i<N;i++)
{
value_buf[i]=value_buf[i+1]; //所有數據左移,低位扔掉
sum += value_buf[i];
}
value = sum/N;
return(value);
}

5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)

/********************************************
說明:采一組隊列去掉最大值和最小值
優點:融合了兩種濾波的優點。對於偶然出現的脈沖性干擾,可消
除有其引起的采樣值偏差。對周期干擾有良好的抑制作用,
平滑度高,適於高頻振盪的系統。
缺點:測量速度慢
*********************************************/

#define N 12

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();
}
//采樣值從小到大排列(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、遞推中位值濾波法
/************************************************
優點:對於偶然出現的脈沖性干擾,可消除由其引起的采樣值偏差。
對周期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高;試用於高頻振盪
的系統
缺點:測量速度慢
*************************************************/

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; //說明:+i/2的目的是為了四舍五入
sum=sum/i;

return(sum);
}

7、限幅平均濾波法

/************************************************
優點:對於偶然出現的脈沖性干擾,可消除有其引起的采樣值偏差。
*************************************************/
#define A 10
#define N 12

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、一階滯后濾波法

/****************************************************
*函數名稱:filter()-一階滯后濾波法
*說明:
1、調用函數
GetAD(),該函數用來取得當前值
Delay(),基本延時函數
2、變量說明
Or_data[N]:采集的數據
Dr0_flag、Dr1_flag:前一次比較與當前比較的方向位
coeff:濾波系數
F_count:濾波計數器
3、常量說明
N:數組長度
Thre_value:比較門檻值
*入口:
*出口:
*****************************************************/

#define Thre_value 10
#define N 50

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;

//確定一階濾波系數
for(i=1;i<N;i++)
{
Abs=abs(Or_data[i-1],Or_data[i]);
if(!(Dr1_flag^Dr0_flag)) //前后數據變化方向一致
{
F_count++;
if(Abs>=Thre_value)
{
F_count++;
F_count++;
}
if(F_count>=12)
F_count=12;
coeff=20*F_count;
}
else //去抖動
coeff=5;
//一階濾波算法
if(Dr1_flag==0) //當前值小於前一個值
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; //濾波計數器清零
Dr0_flag=Dr1_flag;
}
}

9、加權遞推平均濾波法

/************************************************************
coe:數組為加權系數表,存在程序存儲區。
sum_coe:加權系數和
************************************************************/

#define N 12

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、消抖濾波法

/************************************************

*************************************************/
#define N 12

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);


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