11种软件滤波方法.txt

很重要的软件设计思想,软件滤波方法,一些算法的思想,值得下载一看

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 11种软件滤波方法 
   
 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。


洗完澡后，由于皮肤被水泡的松了，变形了，并且人体自然分泌体表油脂被洗掉了，可能会造成指纹识别困难，可以稍等一会儿，手触摸自己的鼻子两侧，然后再进行指纹比对


指纹采集头窗口直接接受太阳光照射时，由于外界的光线太强，干扰了指纹头的成像，可以用手遮挡阳光，避免阳光直接照射到指纹采集窗上，然后按指纹比对

冬天手指过干时，用指纹时可能成像困难
chuffwang 说:
可以用手指在自己鼻子两侧触摸一下