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十大濾波演算法程式大全

阿新 • • 發佈：2019-01-10

一、arduino版

1、限幅濾波法（又稱程式判斷濾波法）
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（又稱防脈衝干擾平均濾波法）
6、限幅平均濾波法
7、一階滯後濾波法
8、加權遞推平均濾波法
9、消抖濾波法
10、限幅消抖濾波法

11、新增加 卡爾曼濾波（非擴充套件卡爾曼）

程式預設對int型別資料進行濾波，如需要對其他型別進行濾波，只需要把程式中所有int替換成long、float或者double即可。
 

1、限幅濾波法（又稱程式判斷濾波法）

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：限幅濾波法（又稱程式判斷濾波法）

  3. B、方法：

  4.     根據經驗判斷，確定兩次取樣允許的最大偏差值（設為A），

  5.     每次檢測到新值時判斷：

  6.     如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效，

  7.     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。

  8. C、優點：

  9.     能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾。

  10. D、缺點：

  11.     無法抑制那種週期性的干擾。

  12.     平滑度差。

  13. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  14. */

  15.  

  16. int Filter_Value;

  17. int Value;

  18.  

  19. void setup() {

  20.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  21.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  22.   Value = 300;

  23. }

  24.  

  25. void loop() {

  26.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  27.   Value = Filter_Value;          // 最近一次有效取樣的值，該變數為全域性變數

  28.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  29.   delay(50);

  30. }

  31.  

  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  33. int Get_AD() {

  34.   return random(295, 305);

  35. }

  36.  

  37. // 限幅濾波法（又稱程式判斷濾波法）

  38. #define FILTER_A 1

  39. int Filter() {

  40.   int NewValue;

  41.   NewValue = Get_AD();

  42.   if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))

  43.     return Value;

  44.   else

  45.     return NewValue;

  46. }





2、中位值濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：中位值濾波法

  3. B、方法：

  4.     連續取樣N次（N取奇數），把N次取樣值按大小排列，

  5.     取中間值為本次有效值。

  6. C、優點：

  7.     能有效克服因偶然因素引起的波動干擾；

  8.     對溫度、液位的變化緩慢的被測引數有良好的濾波效果。

  9. D、缺點：

  10.     對流量、速度等快速變化的引數不宜。

  11. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  12. */

  13.  

  14. int Filter_Value;

  15.  

  16. void setup() {

  17.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  18.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  19. }

  20.  

  21. void loop() {

  22.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  23.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  24.   delay(50);

  25. }

  26.  

  27. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  28. int Get_AD() {

  29.   return random(295, 305);

  30. }

  31.  

  32. // 中位值濾波法

  33. #define FILTER_N 101

  34. int Filter() {

  35.   int filter_buf[FILTER_N];

  36.   int i, j;

  37.   int filter_temp;

  38.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  39.     filter_buf[i] = Get_AD();

  40.     delay(1);

  41.   }

  42.   // 取樣值從小到大排列（冒泡法）

  43.   for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {

  44.     for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {

  45.       if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {

  46.         filter_temp = filter_buf[i];

  47.         filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];

  48.         filter_buf[i + 1] = filter_temp;

  49.       }

  50.     }

  51.   }

  52.   return filter_buf[(FILTER_N - 1) / 2];

  53. }






3、算術平均濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：算術平均濾波法

  3. B、方法：

  4.     連續取N個取樣值進行算術平均運算：

  5.     N值較大時：訊號平滑度較高，但靈敏度較低；

  6.     N值較小時：訊號平滑度較低，但靈敏度較高；

  7.     N值的選取：一般流量，N=12；壓力：N=4。

  8. C、優點：

  9.     適用於對一般具有隨機干擾的訊號進行濾波；

  10.     這種訊號的特點是有一個平均值，訊號在某一數值範圍附近上下波動。

  11. D、缺點：

  12.     對於測量速度較慢或要求資料計算速度較快的實時控制不適用；

  13.     比較浪費RAM。

  14. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  15. */

  16.  

  17. int Filter_Value;

  18.  

  19. void setup() {

  20.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  21.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  22. }

  23.  

  24. void loop() {

  25.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  26.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  27.   delay(50);

  28. }

  29.  

  30. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  31. int Get_AD() {

  32.   return random(295, 305);

  33. }

  34.  

  35. // 算術平均濾波法

  36. #define FILTER_N 12

  37. int Filter() {

  38.   int i;

  39.   int filter_sum = 0;

  40.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  41.     filter_sum += Get_AD();

  42.     delay(1);

  43.   }

  44.   return (int)(filter_sum / FILTER_N);

  45. }






4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）

  3. B、方法：

  4.     把連續取得的N個取樣值看成一個佇列，佇列的長度固定為N，

  5.     每次取樣到一個新資料放入隊尾，並扔掉原來隊首的一次資料（先進先出原則），

  6.     把佇列中的N個數據進行算術平均運算，獲得新的濾波結果。

  7.     N值的選取：流量，N=12；壓力，N=4；液麵，N=4-12；溫度，N=1-4。

  8. C、優點：

  9.     對週期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高；

  10.     適用於高頻振盪的系統。

  11. D、缺點：

  12.     靈敏度低，對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差；

  13.     不易消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差；

  14.     不適用於脈衝干擾比較嚴重的場合；

  15.     比較浪費RAM。

  16. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  17. */

  18.  

  19. int Filter_Value;

  20.  

  21. void setup() {

  22.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  23.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  24. }

  25.  

  26. void loop() {

  27.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  28.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  29.   delay(50);

  30. }

  31.  

  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  33. int Get_AD() {

  34.   return random(295, 305);

  35. }

  36.  

  37. // 遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）

  38. #define FILTER_N 12

  39. int filter_buf[FILTER_N + 1];

  40. int Filter() {

  41.   int i;

  42.   int filter_sum = 0;

  43.   filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();

  44.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  45.     filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有資料左移，低位仍掉

  46.     filter_sum += filter_buf[i];

  47.   }

  48.   return (int)(filter_sum / FILTER_N);

  49. }






5、中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）

  3. B、方法：

  4.     採一組佇列去掉最大值和最小值後取平均值，

  5.     相當於“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”。

  6.     連續取樣N個數據，去掉一個最大值和一個最小值，

  7.     然後計算N-2個數據的算術平均值。

  8.     N值的選取：3-14。

  9. C、優點：

  10.     融合了“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”兩種濾波法的優點。

  11.     對於偶然出現的脈衝性干擾，可消除由其所引起的取樣值偏差。

  12.     對週期干擾有良好的抑制作用。

  13.     平滑度高，適於高頻振盪的系統。

  14. D、缺點：

  15.     計算速度較慢，和算術平均濾波法一樣。

  16.     比較浪費RAM。

  17. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  18. */

  19.  

  20. int Filter_Value;

  21.  

  22. void setup() {

  23.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  24.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  25. }

  26.  

  27. void loop() {

  28.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  29.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  30.   delay(50);

  31. }

  32.  

  33. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  34. int Get_AD() {

  35.   return random(295, 305);

  36. }

  37.  

  38. // 中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）（演算法1）

  39. #define FILTER_N 100

  40. int Filter() {

  41.   int i, j;

  42.   int filter_temp, filter_sum = 0;

  43.   int filter_buf[FILTER_N];

  44.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  45.     filter_buf[i] = Get_AD();

  46.     delay(1);

  47.   }

  48.   // 取樣值從小到大排列（冒泡法）

  49.   for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {

  50.     for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {

  51.       if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {

  52.         filter_temp = filter_buf[i];

  53.         filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];

  54.         filter_buf[i + 1] = filter_temp;

  55.       }

  56.     }

  57.   }

  58.   // 去除最大最小極值後求平均

  59.   for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++) filter_sum += filter_buf[i];

  60.   return filter_sum / (FILTER_N - 2);

  61. }

  62.  

  63.  

  64. //  中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）（演算法2）

  65. /*

  66. #define FILTER_N 100

  67. int Filter() {

  68.   int i;

  69.   int filter_sum = 0;

  70.   int filter_max, filter_min;

  71.   int filter_buf[FILTER_N];

  72.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  73.     filter_buf[i] = Get_AD();

  74.     delay(1);

  75.   }

  76.   filter_max = filter_buf[0];

  77.   filter_min = filter_buf[0];

  78.   filter_sum = filter_buf[0];

  79.   for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {

  80.     if(filter_buf[i] > filter_max)

  81.       filter_max=filter_buf[i];

  82.     else if(filter_buf[i] < filter_min)

  83.       filter_min=filter_buf[i];

  84.     filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];

  85.     filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];

  86.   }

  87.   i = FILTER_N - 2;

  88.   filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2 的目的是為了四捨五入

  89.   filter_sum = filter_sum / i;

  90.   return filter_sum;

  91. }*/






6、限幅平均濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：限幅平均濾波法

  3. B、方法：

  4.     相當於“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”；

  5.     每次取樣到的新資料先進行限幅處理，

  6.     再送入佇列進行遞推平均濾波處理。

  7. C、優點：

  8.     融合了兩種濾波法的優點；

  9.     對於偶然出現的脈衝性干擾，可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差。

  10. D、缺點：

  11.     比較浪費RAM。

  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  13. */

  14.  

  15. #define FILTER_N 12

  16. int Filter_Value;

  17. int filter_buf[FILTER_N];

  18.  

  19. void setup() {

  20.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  21.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  22.   filter_buf[FILTER_N - 2] = 300;

  23. }

  24.  

  25. void loop() {

  26.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  27.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  28.   delay(50);

  29. }

  30.  

  31. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  32. int Get_AD() {

  33.   return random(295, 305);

  34. }

  35.  

  36. // 限幅平均濾波法

  37. #define FILTER_A 1

  38. int Filter() {

  39.   int i;

  40.   int filter_sum = 0;

  41.   filter_buf[FILTER_N - 1] = Get_AD();

  42.   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))

  43.     filter_buf[FILTER_N - 1] = filter_buf[FILTER_N - 2];

  44.   for(i = 0; i < FILTER_N - 1; i++) {

  45.     filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];

  46.     filter_sum += filter_buf[i];

  47.   }

  48.   return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);

  49. }






7、一階滯後濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：一階滯後濾波法

  3. B、方法：

  4.     取a=0-1，本次濾波結果=(1-a)*本次取樣值+a*上次濾波結果。

  5. C、優點：

  6.     對週期性干擾具有良好的抑制作用；

  7.     適用於波動頻率較高的場合。

  8. D、缺點：

  9.     相位滯後，靈敏度低；

  10.     滯後程度取決於a值大小；

  11.     不能消除濾波頻率高於取樣頻率1/2的干擾訊號。

  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  13. */

  14.  

  15. int Filter_Value;

  16. int Value;

  17.  

  18. void setup() {

  19.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  20.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  21.   Value = 300;

  22. }

  23.  

  24. void loop() {

  25.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  26.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  27.   delay(50);

  28. }

  29.  

  30. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  31. int Get_AD() {

  32.   return random(295, 305);

  33. }

  34.  

  35. // 一階滯後濾波法

  36. #define FILTER_A 0.01

  37. int Filter() {

  38.   int NewValue;

  39.   NewValue = Get_AD();

  40.   Value = (int)((float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);

  41.   return Value;

  42. }






8、加權遞推平均濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：加權遞推平均濾波法

  3. B、方法：

  4.     是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的資料加以不同的權；

  5.     通常是，越接近現時刻的資料，權取得越大。

  6.     給予新取樣值的權係數越大，則靈敏度越高，但訊號平滑度越低。

  7. C、優點：

  8.     適用於有較大純滯後時間常數的物件，和取樣週期較短的系統。

  9. D、缺點：

  10.     對於純滯後時間常數較小、取樣週期較長、變化緩慢的訊號；

  11.     不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差。

  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  13. */

  14.  

  15. int Filter_Value;

  16.  

  17. void setup() {

  18.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  19.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  20. }

  21.  

  22. void loop() {

  23.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  24.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  25.   delay(50);

  26. }

  27.  

  28. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  29. int Get_AD() {

  30.   return random(295, 305);

  31. }

  32.  

  33. // 加權遞推平均濾波法

  34. #define FILTER_N 12

  35. int coe[FILTER_N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};    // 加權係數表

  36. int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; // 加權係數和

  37. int filter_buf[FILTER_N + 1];

  38. int Filter() {

  39.   int i;

  40.   int filter_sum = 0;

  41.   filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();

  42.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {

  43.     filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有資料左移，低位仍掉

  44.     filter_sum += filter_buf[i] * coe[i];

  45.   }

  46.   filter_sum /= sum_coe;

  47.   return filter_sum;

  48. }






9、消抖濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：消抖濾波法

  3. B、方法：

  4.     設定一個濾波計數器，將每次取樣值與當前有效值比較：

  5.     如果取樣值=當前有效值，則計數器清零；

  6.     如果取樣值<>當前有效值，則計數器+1，並判斷計數器是否>=上限N（溢位）；

  7.     如果計數器溢位，則將本次值替換當前有效值，並清計數器。

  8. C、優點：

  9.     對於變化緩慢的被測引數有較好的濾波效果；

  10.     可避免在臨界值附近控制器的反覆開/關跳動或顯示器上數值抖動。

  11. D、缺點：

  12.     對於快速變化的引數不宜；

  13.     如果在計數器溢位的那一次取樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值匯入系統。

  14. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  15. */

  16.  

  17. int Filter_Value;

  18. int Value;

  19.  

  20. void setup() {

  21.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  22.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  23.   Value = 300;

  24. }

  25.  

  26. void loop() {

  27.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  28.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  29.   delay(50);

  30. }

  31.  

  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  33. int Get_AD() {

  34.   return random(295, 305);

  35. }

  36.  

  37. // 消抖濾波法

  38. #define FILTER_N 12

  39. int i = 0;

  40. int Filter() {

  41.   int new_value;

  42.   new_value = Get_AD();

  43.   if(Value != new_value) {

  44.     i++;

  45.     if(i > FILTER_N) {

  46.       i = 0;

  47.       Value = new_value;

  48.     }

  49.   }

  50.   else

  51.     i = 0;

  52.   return Value;

  53. }






10、限幅消抖濾波法

ARDUINO 程式碼複製列印

 

  1. /*

  2. A、名稱：限幅消抖濾波法

  3. B、方法：

  4.     相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”；

  5.     先限幅，後消抖。

  6. C、優點：

  7.     繼承了“限幅”和“消抖”的優點；

  8.     改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值匯入系統。

  9. D、缺點：

  10.     對於快速變化的引數不宜。

  11. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01

  12. */

  13.  

  14. int Filter_Value;

  15. int Value;

  16.  

  17. void setup() {

  18.   Serial.begin(9600);       // 初始化串列埠通訊

  19.   randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子

  20.   Value = 300;

  21. }

  22.  

  23. void loop() {

  24.   Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值

  25.   Serial.println(Filter_Value); // 串列埠輸出

  26.   delay(50);

  27. }

  28.  

  29. // 用於隨機產生一個300左右的當前值

  30. int Get_AD() {

  31.   return random(295, 305);

  32. }

  33.  

  34. // 限幅消抖濾波法

  35. #define FILTER_A 1

  36. #define FILTER_N 5

  37. int i = 0;

  38. int Filter() {

  39.   int NewValue;

  40.   int new_value;

  41.   NewValue = Get_AD();

  42.   if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))

  43.     new_value = Value;

  44.   else

  45.     new_value = NewValue;

  46.   if(Value != new_value) {

  47.     i++;

  48.     if(i > FILTER_N) {

  49.       i = 0;

  50.       Value = new_value;

  51.     }

  52.   }

  53.   else

  54.     i = 0;

  55.   return Value;

  56. }

二、C語言版

 

1、限幅濾波法

 

*函式名稱：AmplitudeLimiterFilter()-限幅濾波法
*優點：能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾
*缺點：無法抑制那種週期性的干擾，且平滑度差
*說明：
  1、呼叫函式
     GetAD(),該函式用來取得當前值
  2、變數說明
     Value:最近一次有效取樣的值，該變數為全域性變數
     NewValue:當前取樣的值
     ReturnValue:返回值
  3、常量說明
     A:兩次取樣的最大誤差值，該值需要使用者根據實際情況設定
*入口：Value,上一次有效的取樣值，在主程式裡賦值
*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

/****************************************************
*函式名稱：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引數有良好的濾波效果
*缺點：對流量，速度等快速變化的引數不宜
*說明：
  1、呼叫函式
     GetAD(),該函式用來取得當前值
     Delay(),基本延時函式
  2、變數說明
     ArrDataBuffer[N]:用來存放一次性採集的N組資料
     Temp:完成冒泡法試用的臨時暫存器
     i,j,k:迴圈試用的引數值
  3、常量說明
     N：陣列長度
*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個取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訊號進行濾波。這種訊號的特點是
      有一個平均值，訊號在某一數值範圍附近上下波動。
缺點：對於測量速度較慢或要求資料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個取樣值看成一個佇列，佇列長度固定為N。
      每次取樣到一個新資料放入隊尾，並扔掉隊首的一
      次資料。把佇列中的N各資料進行平均運算，既獲得
      新的濾波結果。
優點：對週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；對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差，不適於脈衝幹
      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();       //採集到的資料放入最高位
  for(i=0;i<N;i++)
  {
    value_buf[i]=value_buf[i+1];   //所有資料左移，低位扔掉
    sum += value_buf[i];
  }
  value = sum/N;
  return(value);
}

5、中位值平均濾波法（又稱防脈衝干擾平均濾波法）

/********************************************
 說明：採一組佇列去掉最大值和最小值
 優點：融合了兩種濾波的優點。對於偶然出現的脈衝性干擾，可消
       除有其引起的取樣值偏差。對週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();
  }
  //取樣值從小到大排列（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：對於偶然出現的脈衝性干擾，可消除由其引起的取樣值偏差。
       對週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的目的是為了四捨五入
  sum=sum/i;

  return(sum);
}

7、限幅平均濾波法

/************************************************
 優點：對於偶然出現的脈衝性干擾，可消除有其引起的取樣值偏差。
*************************************************/
#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、一階滯後濾波法

/****************************************************
*函式名稱：filter()-一階滯後濾波法
*說明：
  1、呼叫函式
     GetAD(),該函式用來取得當前值
     Delay(),基本延時函式
  2、變數說明
     Or_data[N]:採集的資料
     Dr0_flag、Dr1_flag:前一次比較與當前比較的方向位
     coeff:濾波係數
     F_count：濾波計數器
  3、常量說明
     N：陣列長度
     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;

  //確定一階濾波係數
  for(i=1;i<N;i++)
    {
      Abs=abs(Or_data[i-1],Or_data[i]);
      if(!(Dr1_flag^Dr0_flag))                    //前後資料變化方向一致
      {  
        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;
      //一階濾波演算法
      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:陣列為加權係數表，存在程式儲存區。
 sum_coe:加權係數和
 ************************************************************/

#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);
}

 

轉載請說明出處https://blog.csdn.net/fandq1223/article/details/53177996

轉載請說明出處http://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html

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