C语言十大滤波算法.docx
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C语言十大滤波算法.docx
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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
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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
****************************************************/
#define?
A?
?
10
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_value? 10 #define? N? ? 50 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=0.00; ? //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); }
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