十大濾波算法


轉載自>http://www.arduino.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=31856&highlight=%E6%BB%A4%E6%B3%A2


最近在研究平衡車,由於MPU6050的深入,我也學會了一些濾波算法,自己寫了一些算法,收集了一些算法,供大家一起學習分享,我的代碼都是經過反復試驗,復制到Arduino中就能開跑的成品代碼,移植到自己的程序中非常方便。而且都仔細研究了各個算法,把錯誤都修正了的,所以也算個小原創吧,在別人基礎上的原創。

1、限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
2、中位值濾波法
3、算術平均濾波法
4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)
6、限幅平均濾波法
7、一階滯后濾波法
8、加權遞推平均濾波法
9、消抖濾波法
10、限幅消抖濾波法

程序默認對int類型數據進行濾波,如需要對其他類型進行濾波,只需要把程序中所有int替換成long、float或者double即可。



1、限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
B、方法:
    根據經驗判斷,確定兩次采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。
C、優點:
    能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。
D、缺點:
    無法抑制那種周期性的干擾。
    平滑度差。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;
int Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Value = Filter_Value;          // 最近一次有效采樣的值,該變量為全局變量
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
#define FILTER_A 1
int Filter() {
  int NewValue;
  NewValue = Get_AD();
  if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
    return Value;
  else
    return NewValue;
}[/pre]




2、中位值濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:中位值濾波法
B、方法:
    連續采樣N次(N取奇數),把N次采樣值按大小排列,
    取中間值為本次有效值。
C、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參數有良好的濾波效果。
D、缺點:
    對流量、速度等快速變化的參數不宜。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 中位值濾波法
#define FILTER_N 101
int Filter() {
  int filter_buf[FILTER_N];
  int i, j;
  int filter_temp;
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf = Get_AD();
    delay(1);
  }
  // 采樣值從小到大排列(冒泡法)
  for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
    for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
      if(filter_buf > filter_buf[i + 1]) {
        filter_temp = filter_buf;
        filter_buf = filter_buf[i + 1];
        filter_buf[i + 1] = filter_temp;
      }
    }
  }
  return filter_buf[(FILTER_N - 1) / 2];
}[/pre]




3、算術平均濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:算術平均濾波法
B、方法:
    連續取N個采樣值進行算術平均運算:
    N值較大時:信號平滑度較高,但靈敏度較低;
    N值較小時:信號平滑度較低,但靈敏度較高;
    N值的選取:一般流量,N=12;壓力:N=4。
C、優點:
    適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。
D、缺點:
    對於測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用;
    比較浪費RAM。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 算術平均濾波法
#define FILTER_N 12
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_sum += Get_AD();
    delay(1);
  }
  return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}[/pre]




4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
B、方法:
    把連續取得的N個采樣值看成一個隊列,隊列的長度固定為N,
    每次采樣到一個新數據放入隊尾,並扔掉原來隊首的一次數據(先進先出原則),
    把隊列中的N個數據進行算術平均運算,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。
C、優點:
    對周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。
D、缺點:
    靈敏度低,對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差;
    不易消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差;
    不適用於脈沖干擾比較嚴重的場合;
    比較浪費RAM。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
#define FILTER_N 12
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf = filter_buf[i + 1]; // 所有數據左移,低位仍掉
    filter_sum += filter_buf;
  }
  return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}[/pre]




5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)
B、方法:
    采一組隊列去掉最大值和最小值后取平均值,
    相當於“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”。
    連續采樣N個數據,去掉一個最大值和一個最小值,
    然后計算N-2個數據的算術平均值。
    N值的選取:3-14。
C、優點:
    融合了“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”兩種濾波法的優點。
    對於偶然出現的脈沖性干擾,可消除由其所引起的采樣值偏差。
    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。
D、缺點:
    計算速度較慢,和算術平均濾波法一樣。
    比較浪費RAM。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)(算法1)
#define FILTER_N 100
int Filter() {
  int i, j;
  int filter_temp, filter_sum = 0;
  int filter_buf[FILTER_N];
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf = Get_AD();
    delay(1);
  }
  // 采樣值從小到大排列(冒泡法)
  for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
    for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
      if(filter_buf > filter_buf[i + 1]) {
        filter_temp = filter_buf;
        filter_buf = filter_buf[i + 1];
        filter_buf[i + 1] = filter_temp;
      }
    }
  }
  // 去除最大最小極值后求平均
  for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++) filter_sum += filter_buf;
  return filter_sum / (FILTER_N - 2);
}


//  中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)(算法2)
/*
#define FILTER_N 100
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  int filter_max, filter_min;
  int filter_buf[FILTER_N];
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf = Get_AD();
    delay(1);
  }
  filter_max = filter_buf[0];
  filter_min = filter_buf[0];
  filter_sum = filter_buf[0];
  for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
    if(filter_buf > filter_max)
      filter_max=filter_buf;
    else if(filter_buf < filter_min)
      filter_min=filter_buf;
    filter_sum = filter_sum + filter_buf;
    filter_buf = filter_buf[i - 1];
  }
  i = FILTER_N - 2;
  filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2 的目的是為了四舍五入
  filter_sum = filter_sum / i;
  return filter_sum;
}*/[/pre]




6、限幅平均濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:限幅平均濾波法
B、方法:
    相當於“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”;
    每次采樣到的新數據先進行限幅處理,
    再送入隊列進行遞推平均濾波處理。
C、優點:
    融合了兩種濾波法的優點;
    對於偶然出現的脈沖性干擾,可消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差。
D、缺點:
    比較浪費RAM。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

#define FILTER_N 12
int Filter_Value;
int filter_buf[FILTER_N];

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  filter_buf[FILTER_N - 2] = 300;
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 限幅平均濾波法
#define FILTER_A 1
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N - 1] = Get_AD();
  if(((filter_buf[FILTER_N - 1] - filter_buf[FILTER_N - 2]) > FILTER_A) || ((filter_buf[FILTER_N - 2] - filter_buf[FILTER_N - 1]) > FILTER_A))
    filter_buf[FILTER_N - 1] = filter_buf[FILTER_N - 2];
  for(i = 0; i < FILTER_N - 1; i++) {
    filter_buf = filter_buf[i + 1];
    filter_sum += filter_buf;
  }
  return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);
}[/pre]




7、一階滯后濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:一階滯后濾波法
B、方法:
    取a=0-1,本次濾波結果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結果。
C、優點:
    對周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。
D、缺點:
    相位滯后,靈敏度低;
    滯后程度取決於a值大小;
    不能消除濾波頻率高於采樣頻率1/2的干擾信號。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;
int Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 一階滯后濾波法
#define FILTER_A 0.01
int Filter() {
  int NewValue;
  NewValue = Get_AD();
  Value = (int)((float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);
  return Value;
}[/pre]




8、加權遞推平均濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:加權遞推平均濾波法
B、方法:
    是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的數據加以不同的權;
    通常是,越接近現時刻的數據,權取得越大。
    給予新采樣值的權系數越大,則靈敏度越高,但信號平滑度越低。
C、優點:
    適用於有較大純滯后時間常數的對象,和采樣周期較短的系統。
D、缺點:
    對於純滯后時間常數較小、采樣周期較長、變化緩慢的信號;
    不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度,濾波效果差。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 加權遞推平均濾波法
#define FILTER_N 12
int coe[FILTER_N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};    // 加權系數表
int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; // 加權系數和
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf = filter_buf[i + 1]; // 所有數據左移,低位仍掉
    filter_sum += filter_buf * coe;
  }
  filter_sum /= sum_coe;
  return filter_sum;
}[/pre]




9、消抖濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:消抖濾波法
B、方法:
    設置一個濾波計數器,將每次采樣值與當前有效值比較:
    如果采樣值=當前有效值,則計數器清零;
    如果采樣值<>當前有效值,則計數器+1,並判斷計數器是否>=上限N(溢出);
    如果計數器溢出,則將本次值替換當前有效值,並清計數器。
C、優點:
    對於變化緩慢的被測參數有較好的濾波效果;
    可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數值抖動。
D、缺點:
    對於快速變化的參數不宜;
    如果在計數器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導入系統。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;
int Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 消抖濾波法
#define FILTER_N 12
int i = 0;
int Filter() {
  int new_value;
  new_value = Get_AD();
  if(Value != new_value) {
    i++;
    if(i > FILTER_N) {
      i = 0;
      Value = new_value;
    }
  }
  else
    i = 0;
  return Value;
}



10、限幅消抖濾波法
[pre lang="arduino" line="1"]/*
A、名稱:限幅消抖濾波法
B、方法:
    相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”;
    先限幅,后消抖。
C、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,避免將干擾值導入系統。
D、缺點:
    對於快速變化的參數不宜。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;
int Value;

void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}

void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}

// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}

// 限幅消抖濾波法
#define FILTER_A 1
#define FILTER_N 5
int i = 0;
int Filter() {
  int NewValue;
  int new_value;
  NewValue = Get_AD();
  if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
    new_value = Value;
  else
    new_value = NewValue;
  if(Value != new_value) {
    i++;
    if(i > FILTER_N) {
      i = 0;
      Value = new_value;
    }
  }
  else
    i = 0;
  return Value;
}

 


 

 

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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