C语言十大滤波算法.docx

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C语言十大滤波算法

Revisedasof23November2020

C语言十大滤波算法

十大滤波算法程序大全（精心整理版）（转自网络）　

1

1、限幅滤波法***************************************************

*函数名称：

AmplitudeLimiterFilter（）-限幅滤波法

*优点：

能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰

*缺点：

无法抑制那种周期性的干扰，且平滑度差

*说明：

1、调用函数

GetAD（）,该函数用来取得当前值

2、变量说明

Value:

最近一次有效采样的值，该变量为全局变量

NewValue:

当前采样的值

ReturnValue:

返回值

3、常量说明

A:

两次采样的最大误差值，该值需要使用者根据实际情况设置

*入口：

Value,上一次有效的采样值，在主程序里赋值

*出口：

ReturnValue,返回值，本次滤波结果

****************************************************/

#defineA10

unsignedcharValue

unsignedcharAmplitudeLimiterFilter（）

{

unsignedcharNewValue;

unsignedcharReturnValue;

NewValue=GatAD（）;

if（（（NewValue-Value）>A））||（（Value-NewValue）>A）））

ReturnValue=Value;

elseReturnValue=NewValue;

return（ReturnValue）;}

2、中位值滤波法

/****************************************************

*函数名称：

MiddlevalueFilter（）-中位值滤波法

*优点：

能有效克服因偶然因素引起的波动干扰；对温度、液

位等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果

*缺点：

对流量，速度等快速变化的参数不宜

*说明：

1、调用函数

GetAD（）,该函数用来取得当前值

Delay（）,基本延时函数

2、变量说明

ArrDataBuffer[N]:

用来存放一次性采集的N组数据

Temp:

完成冒泡法试用的临时寄存器

i,j,k:

循环试用的参数值

3、常量说明

N：

数组长度*入口：

*出口：

value_buf[（N-1）/2],返回值，本次滤波结果*****************************************************/

#defineN11

unsignedcharMiddlevalueFilter（）

{

unsignedcharvalue_buf[N];

unsignedchari,j,k,temp;

for（i=0;i

{

value_buf[i]=get_ad（）;

delay（）;

}

for（j=0;j

{

for（k=0;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;

}

}

}

returnvalue_buf[（N-1）/2];}

3、算术平均滤波法

/*********************************************************

说明：

连续取N个采样值进行算术平均运算

优点：

试用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。

这种信号的特点是

有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动。

缺点：

对于测量速度较慢或要求数据计算较快的实时控制不适用。

**********************************************************/

#defineN12

charfilter（）

{

unsignedintsum=0;

unsignedchari;

for（i=0;i

{

sum+=get_ad（）;

delay（）;

}

return（char）（sum/N）;}

4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）

/***************************************************

说明：

把连续N个采样值看成一个队列，队列长度固定为N。

每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉队首的一

次数据。

把队列中的N各数据进行平均运算，既获得

新的滤波结果。

优点：

对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高；试用于高频振荡的系统

缺点：

灵敏度低；对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差，不适于脉冲干

扰较严重的场合****************************************************/

#defineN12

unsignedcharvalue_buf[N];

unsignedcharfilter（）

{

unsignedchari;

unsignedcharvalue;

intsum=0;

value_buf[i++]=get_ad（）;//采集到的数据放入最高位

for（i=0;i

{

value_buf[i]=value_buf[i+1];//所有数据左移，低位扔掉

sum+=value_buf[i];

}

value=sum/N;

return（value）;}

5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）

/********************************************

说明：

采一组队列去掉最大值和最小值

优点：

融合了两种滤波的优点。

对于偶然出现的脉冲性干扰，可消

除有其引起的采样值偏差。

对周期干扰有良好的抑制作用，

平滑度高，适于高频振荡的系统。

缺点：

测量速度慢*********************************************/

#defineN12

ucharfilter（）

{

unsignedchari,j,k,l;

unsignedchartemp,sum=0,value;

unsignedcharvalue_buf[N],;

for（i=0;i

{

value_buf[i]=get_ad（）;

delay（）;

}

//采样值从小到大排列（冒泡法）

for（j=0;j

{

for（i=0;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

sum+=value_buf[i];

value=sum/（N-2）;

return（value）;}

6、递推中位值滤波法

/************************************************

优点：

对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由其引起的采样值偏差。

对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高；试用于高频振荡

的系统

缺点：

测量速度慢*************************************************/

charfilter（charnew_data,charqueue[],charn）

{

charmax,min;

charsum;

chari;

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];

elseif（queue[i]

min=queue[i];

sum=sum+queue[i];

queue[i]=queue[i-1];

}

i=n-2;

sum=sum-max-min+i/2;//说明：

+i/2的目的是为了四舍五入

sum=sum/i;

return（sum）;}

7、限幅平均滤波法

/************************************************

优点：

对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除有其引起的采样值偏差。

*************************************************/#defineA10#defineN12

unsignedchardata[];

unsignedcharfilter（data[]）

{

unsignedchari;

unsignedcharvalue,sum;

data[N]=GetAD（）;

if（（（data[N]-data[N-1]）>A||（（data[N-1]-data[N]）>A））

data[N]=data[N-1];

//elsedata[N]=NewValue;

for（i=0;i

{

data[i]=data[i+1];

sum+=data[i];

}

value=sum/N;

return（value）;}

8、一阶滞后滤波法

/****************************************************

*函数名称：

filter（）-一阶滞后滤波法

*说明：

1、调用函数

GetAD（）,该函数用来取得当前值

Delay（）,基本延时函数

2、变量说明

Or_data[N]:

采集的数据

Dr0_flag、Dr1_flag:

前一次比较与当前比较的方向位

coeff:

滤波系数

F_count：

滤波计数器

3、常量说明

N：

数组长度

Thre_value：

比较门槛值*入口：

*出口：

*****************************************************/

#defineThre_value10

#defineN50

floatOr_data[N]；unsignedcharDr0_flag=0,Dr1_flag=0;

voidabs（floatfirst,floatsecond）

{

floatabs;

if（first>second）

{

abs=first-second;

Dr1_flag=0;

}

else

{

abs=second-first;

Dr1_flag=1;

}

return（abs）;}

voidfilter（void）

{

uchari=0,F_count=0,coeff=0;

floatAbs=;

//确定一阶滤波系数

for（i=1;i

{

Abs=abs（Or_data[i-1],Or_data[i]）;

if（!

（Dr1_flag^Dr0_flag））//前后数据变化方向一致

{

F_count++;

if（Abs>=Thre_value）

{

F_count++;

F_count++;

}

if（F_count>=12）

F_count=12;

coeff=20*F_count;

}

else//去抖动

coeff=5;

//一阶滤波算法

if（Dr1_flag==0）//当前值小于前一个值

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;//滤波计数器清零

Dr0_flag=Dr1_flag;

}}

9、加权递推平均滤波法

/************************************************************

coe:

数组为加权系数表，存在程序存储区。

sum_coe:

加权系数和

************************************************************/

#defineN12

constcharcodecoe[N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};constcharcodesum_coe=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;

unsignedcharfilter（）

{

unsignedchari;

unsignedcharvalue_buf[N];

intsum=0;

for（i=0;i

{

value_buf[i]=get_ad（）;

delay（）;

}

for（i=0,i

{

value_buf[i]=value_buf[i+1];

sum+=value_buf[i]*coe[i];

}

sum/=sum_coe;

value=sum/N;

return（value）;}

10、消抖滤波法

/************************************************

*************************************************/#defineN12

unsignedcharfilter（）

{

unsignedchari=0;

unsignedcharnew_value;

new_value=get_ad（）;

if（value!

=new_value）;

{

i++;

if（i>N）

{

i=0;

value=new_value;

}

}

elsei=0;

return（value）;}