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）

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。

?

1 #define A 10 2 3 char value; 4 5 char filter() 6 { 7 char new_value; 8 new_value = get_ad(); 9 if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) 10 return value; 11 return new_value; 12 13 }

?

2、中位值濾波法
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。

1 2、中位值濾波法 2 /* N值可根據實際情況調整 3 排序采用冒泡法*/ 4 #define N 11 5 6 char filter() 7 { 8 char value_buf[N]; 9 char count,i,j,temp; 10 for ( count=0;count<N;COUNT++) 11 { 12 value_buf[count] = get_ad(); 13 delay(); 14 } 15 for (j=0;j<N-1;J++) 16 { 17 for (i=0;i<N-J;I++) 18 { 19 if ( value_buf>value_buf[i+1] ) 20 { 21 temp = value_buf; 22 value_buf = value_buf[i+1]; 23 value_buf[i+1] = temp; 24 } 25 } 26 } 27 return value_buf[(N-1)/2]; 28 }

?

3、算術平均濾波法

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：
? ? 適用于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：
? ? 對于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。

1 #define N 12 2 3 char filter() 4 { 5 int sum = 0; 6 for ( count=0;count<N;COUNT++) 7 { 8 sum + = get_ad(); 9 delay(); 10 } 11 return (char)(sum/N); 12 }

?

4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）

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，并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；
? ? 適用于高頻振蕩的系統。
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；
? ? 不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差；
? ? 不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合；
? ? 比較浪費RAM。

1 #define N 12 2 3 char value_buf[N]; 4 char i=0; 5 6 char filter() 7 { 8 char count; 9 int sum=0; 10 value_buf[i++] = get_ad(); 11 if ( i == N ) i = 0; 12 for ( count=0;count<N,COUNT++) 13 sum = value_buf[count]; 14 return (char)(sum/N); 15 }

?

5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）

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，
? ? 相當于“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。
? ? 對于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，適于高頻振蕩的系統。
D、缺點：
? ? 計算速度較慢，和算術平均濾波法一樣。
? ? 比較浪費RAM。

1 #define N 12 2 3 char filter() 4 { 5 char count,i,j; 6 char value_buf[N]; 7 int sum=0; 8 for (count=0;count<N;COUNT++) 9 { 10 value_buf[count] = get_ad(); 11 delay(); 12 } 13 for (j=0;j<N-1;J++) 14 { 15 for (i=0;i<N-J;I++) 16 { 17 if ( value_buf>value_buf[i+1] ) 18 { 19 temp = value_buf; 20 value_buf = value_buf[i+1]; 21 value_buf[i+1] = temp; 22 } 23 } 24 } 25 for(count=1;count<N-1;COUNT++) 26 sum += value[count]; 27 return (char)(sum/(N-2)); 28 }

6、限幅平均濾波法
A、名稱：限幅平均濾波法
B、方法：
? ? 相當于“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；
? ? 對于偶然出現的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差。
D、缺點：
? ? 比較浪費RAM

?

7、一階滯后濾波法

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；
? ? 適用于波動頻率較高的場合。
D、缺點：
? ? 相位滯后，靈敏度低；
? ? 滯后程度取決于a值大小；
? ? 不能消除濾波頻率高于采樣頻率1/2的干擾信號

1 #define a 50 2 3 char value; 4 5 char filter() 6 { 7 char new_value; 8 new_value = get_ad(); 9 return (100-a)*value + a*new_value; 10 }

?

8、加權遞推平均濾波法

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：
? ? 適用于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：
? ? 對于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。

1 #define N 12 2 3 char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 4 char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12; 5 6 char filter() 7 { 8 char count; 9 char value_buf[N]; 10 int sum=0; 11 for (count=0,count<N;COUNT++) 12 { 13 value_buf[count] = get_ad(); 14 delay(); 15 } 16 for (count=0,count<N;COUNT++) 17 sum += value_buf[count]*coe[count]; 18 return (char)(sum/sum_coe); 19 }

?

9、消抖濾波法

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，并判斷計數器是否>=上限N（溢出）；
? ? 如果計數器溢出，則將本次值替換當前有效值，并清計數器。
C、優點：
? ? 對于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：
? ? 對于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。

1 #define N 12 2 3 char filter() 4 { 5 char count=0; 6 char new_value; 7 new_value = get_ad(); 8 while (value !=new_value); 9 { 10 count++; 11 if (count>=N) return new_value; 12 delay(); 13 new_value = get_ad(); 14 } 15 return value; 16 }

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總結

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