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、調用函數
GetAD(),該函數用來取得當前值
2、變量說明
Value:最近一次有效採樣的值，該變量爲全局變量
NewValue:當前採樣的值
ReturnValue:返回值
3、常量說明
A:兩次採樣的最大誤差值，該值需要使用者根據實際情況設置
*入口：Value,上一次有效的採樣值，在主程序裏賦值
*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);
}
理解：使用前提是已知採回來的數值應該在什麼範圍或精確值
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]:用來存放一次性採集的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];
}
是不是需要的執行時間比較長 放在定時中斷或者DMA中斷都會影響12864的顯示速度
就像在DMA 中斷里加了一個printf語句
3、算術平均濾波法
/*********************************************************
說明：連續取N個採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，信號在某一數值範圍附近上下波動。
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);
}
、
最基本的一種濾波方式 應該也是最常用的 但其濾波效果很中
4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
/***************************************************
說明：把連續N個採樣值看成一個隊列，隊列長度固定爲N。
每次採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：對週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
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 不適合用於開關電源電路
****************************************************/
#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（又稱防脈衝干擾平均濾波法）
/********************************************
說明：採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。對於偶然出現的脈衝性干擾，可消
除有其引起的採樣值偏差。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();
}
//採樣值從小到大排列（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，可消除由其引起的採樣值偏差。
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的目的是爲了四捨五入
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，可消除有其引起的採樣值偏差。
*************************************************/
#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
/****************************************************
*函數名稱：filter()-一階滯後濾波法
*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]:採集的數據
Dr0_flag、Dr1_flag:前一次比較與當前比較的方向位
coeff:濾波係數
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;
//確定一階濾波係數
for(i=1;i<N;i++)
{
Abs=abs(Or_data[i-1],Or_data[i]);/*C語言中的逗號有2種意思:
1.表示"分隔號"的意思,就和語文中的逗號一個意思;
2.表示"逗號運算符"的意思,用它將2個表達式連接起來.例如:
3+5,6+8
就稱爲逗號表達式,又稱爲"順序求值運算符".逗號表達式的一般形式爲
表達式1,表達式2
逗號表達式的求解過程是:先求解表達式1,再求解表達式2.整個逗號表達式的值是表達式2的值.例如,上面的表達式"3+5,6+8"的值是14.*/
if(!(Dr1_flag^Dr0_flag)) //前後數據變化方向一致 ^異或運算符
{
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
A、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。
給予新採樣值的權係數越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低
B、優點：
適用於有較大純滯後時間常數的對象
和採樣週期較短的系統
C、缺點：
對於純滯後時間常數較小，採樣週期較長，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
/************************************************************
coe:數組爲加權係數表，存在程序存儲區。
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
A、方法：
設置一個濾波計數器
將每次採樣值與當前有效值比較：
如果採樣值＝當前有效值，則計數器清零
如果採樣值<>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
B、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覆開/關跳動或顯示器上數值抖動
C、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採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
/************************************************
*************************************************/
#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);
}
11、限幅消抖濾波法
A、方法：
相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”
先限幅,後消抖
B、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
C、缺點：
對於快速變化的參數不宜
參考子程序1、9
第12種方法：IIR 數字濾波器
A. 方法：
確定信號帶寬， 濾之。
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. 優點：高通，低通，帶通，帶阻任意。設計簡單(用matlab）
C. 缺點：運算量大。
12、IIR濾波例子
/*11、IIR濾波例子*/
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;
}