第六章 补充滤波程序

1、图图3-16 限幅滤波程序流程框图限幅滤波程序流程框图特点特点:中位值滤波法对脉冲干扰信号等中位值滤波法对脉冲干扰信号等偶然因素引发的干扰偶然因素引发的干扰有良好的滤波效果有良好的滤波效果。如对温度、液位等变化缓慢的被测参如对温度、液位等变化缓慢的被测参数采用此法会收到良好的滤波效果；对流量、速度等快速数采用此法会收到良好的滤波效果；对流量、速度等快速变化的参数一般不宜采用变化的参数一般不宜采用中位值滤波法中位值滤波法中位值滤波法和平均值滤波法结合起来使用，滤波效果会中位值滤波法和平均值滤波法结合起来使用，滤波效果会更好。即在每个采样周期，先用中位值滤波法得到更好。即在每个采样周期，先用中位值

2、滤波法得到m个滤个滤波值，再对这波值，再对这m个滤波值进行算术平均，得到可用的被测个滤波值进行算术平均，得到可用的被测参数。也称为参数。也称为去脉冲干扰平均值滤波法去脉冲干扰平均值滤波法. 例：某压力仪表采样数据如下：例：某压力仪表采样数据如下：序序 号号采样值采样值采样数据明显存在采样数据明显存在被干扰被干扰现象（彩色数据）。现象（彩色数据）。采用去脉冲干扰平均值滤波后，其采样值为：采用去脉冲干扰平均值滤波后，其采样值为：25对对1、2、3次采样中位值滤波后值：次采样中位值滤波后值：24对对4、5、6次采样中位值滤波后值：次采样中位值滤波后值：27对对7、8、9次采样中位值滤波后值：次采样中

3、位值滤波后值：25 图图3-17 中值滤波程序流程框图中值滤波程序流程框图 最后一次循环时，最后一次循环时，R0中为最底部值的地址中为最底部值的地址第术平均值法是对输入的第术平均值法是对输入的N个采样数据个采样数据xi (i=1N)，寻找这样一个寻找这样一个y，使使y与各采样值间的偏差的平方和为最小，使与各采样值间的偏差的平方和为最小，使由一元函数求极值原理可得：由一元函数求极值原理可得：例：某压力仪表采样数据如下：例：某压力仪表采样数据如下：序序 号号采样值采样值采样数据明显存在采样数据明显存在被干扰被干扰现象（彩色数据）。现象（彩色数据）。采用算术平均值滤波后，其采样值为：采用算术平均值滤

4、波后，其采样值为：Y=(24+25+20+27+24+60+24+25+ 26+23)/10=28干扰被平均到采样值中去了3 3）、）、平均值滤波法一般适用平均值滤波法一般适用于具有周期性干扰噪声的信号，于具有周期性干扰噪声的信号，但对偶然出现的脉冲干扰信号，滤波效果尚不理想。但对偶然出现的脉冲干扰信号，滤波效果尚不理想。 特点特点：1）、）、N值决定了信号平滑度和灵敏度值决定了信号平滑度和灵敏度。随着随着N的增大，平的增大，平滑度提高，灵敏度降低。应该视具体情况选择滑度提高，灵敏度降低。应该视具体情况选择N，以便得到，以便得到满意的滤波效果。满意的滤波效果。2）、）、对每次采样值给出相同的加

5、权系数，即对每次采样值给出相同的加权系数，即1/N。在不同在不同采样时刻采集数据受到同样重视采样时刻采集数据受到同样重视。实际上某些场合需要增加实际上某些场合需要增加新采样值在平均值中的比重，可采用加权平均值滤波法。滤新采样值在平均值中的比重，可采用加权平均值滤波法。滤波公式为：波公式为：Y=R0Y0+ R1Y1+ R2Y2+ RmYm。 图图3-18 算术平均滤波程序流程图算术平均滤波程序流程图现场保护设置数据区首址设置循环次数累加求和恢复现场所有数据加完否？求平均值否是开 始返 回读数据图图3-19 加权平均滤波程序流程图加权平均滤波程序流程图 在在RAMRAM区中设置一个先进先出的循环队

6、列作测量数据缓冲区，区中设置一个先进先出的循环队列作测量数据缓冲区，其长度固定为其长度固定为N N，每采样一个新数据，就将其存入队尾，而丢，每采样一个新数据，就将其存入队尾，而丢掉原来队首的一个数据，而后求出包括新数据在内的掉原来队首的一个数据，而后求出包括新数据在内的N N个数据个数据的算术平均值。这样每进行一次采样，就可计算出一个新的平的算术平均值。这样每进行一次采样，就可计算出一个新的平均值，从而提高了系统响应速度和测量精度。均值，从而提高了系统响应速度和测量精度。 特点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度特点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，灵敏度低；但对偶然出现的脉冲性干扰抑制作用差，不易消除由于低；但对偶然出现的脉冲性干扰抑制作用差，不易消除由于脉冲干扰引起的采