常用的经典滤波算法有哪些??

2019-07-17 19:10发布

常用的经典滤波算法有哪些??
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11条回答
ym199121ym
1楼-- · 2019-07-17 19:12
1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
     A、方法:
         根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)
         每次检测到新值时判断:
         如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
         如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值
     B、优点:
         能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
     C、缺点
         无法抑制那种周期性的干扰
         平滑度差
      
2、中位值滤波法
     A、方法:
         连续采样N次(N取奇数)
         把N次采样值按大小排列
         取中间值为本次有效值
     B、优点:
         能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
         对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
     C、缺点:
         对流量、速度等快速变化的参数不宜
  
3、算术平均滤波法
     A、方法:
         连续取N个采样值进行算术平均运算
         N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低
         N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高
         N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4
     B、优点:
         适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
         这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动
     C、缺点:
         对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用
         比较浪费RAM
         
4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
     A、方法:
         把连续取N个采样值看成一个队列
         队列的长度固定为N
         每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)
         把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果
         N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4
     B、优点:
         对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高
         适用于高频振荡的系统     
     C、缺点:
         灵敏度低
         对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
         不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
         不适用于脉冲干扰比较严重的场合
         比较浪费RAM
         
5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
     A、方法:
         相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
         连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值
         然后计算N-2个数据的算术平均值
         N值的选取:3~14
     B、优点:
         融合了两种滤波法的优点
         对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
     C、缺点:
         测量速度较慢,和算术平均滤波法一样
         比较浪费RAM
  
  
6、限幅平均滤波法
     A、方法:
         相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
         每次采样到的新数据先进行限幅处理,
         再送入队列进行递推平均滤波处理
     B、优点:
         融合了两种滤波法的优点
         对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
     C、缺点:
         比较浪费RAM
  
7、一阶滞后滤波法
     A、方法:
         取a=0~1
         本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果
     B、优点:
         对周期性干扰具有良好的抑制作用
         适用于波动频率较高的场合
     C、缺点:
         相位滞后,灵敏度低
         滞后程度取决于a值大小
         不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
         
8、加权递推平均滤波法
     A、方法:
         是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权
         通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
         给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号平滑度越低
     B、优点:
         适用于有较大纯滞后时间常数的对象
         和采样周期较短的系统
     C、缺点:
         对于纯滞后时间常数较小,采样周期较长,变化缓慢的信号
         不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差
  
9、消抖滤波法
     A、方法:
         设置一个滤波计数器
         将每次采样值与当前有效值比较:
         如果采样值=当前有效值,则计数器清零
         如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出)
             如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
     B、优点:
         对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
         可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
     C、缺点:
         对于快速变化的参数不宜
         如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统
  
10、限幅消抖滤波法
     A、方法:
         相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
         先限幅,后消抖
     B、优点:
         继承了“限幅”和“消抖”的优点
         改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
     C、缺点:
         对于快速变化的参数不宜
  
  
第11种方法:IIR 数字滤波器  
  
A. 方法:
    确定信号带宽, 滤之。
    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. 优点:高通,低通,带通,带阻任意。设计简单(用matlab)
C. 缺点:运算量大。
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享受生活!
  
※ 来源:·北邮人论坛 http://bbs.byr.cn·[FROM: 59.64.142.*]
y023447
2楼-- · 2019-07-17 20:06
路过看看 路过看看
lzq1804
3楼-- · 2019-07-17 20:29
guogee
4楼-- · 2019-07-17 22:59
牛!!!
tzhzzz
5楼-- · 2019-07-18 02:39
 精彩回答 2  元偷偷看……
dndxjj
6楼-- · 2019-07-18 03:54
学习了,谢谢!

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