单片机ADC常用的十大滤波算法（C语言）
一、限幅滤波法
本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/202305/446835.htm1、方法：
·根据经验判断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：
a.如果本次值与上次值之差<=A，则本次值有效
b.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
2、优点：
·能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
3、缺点
·无法抑制那种周期性的干扰
· 平滑度差
/* A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值 */
#defineA 10
charValue;
charfilter()
{
charnew_Value;
new_Value = get_ad();// 获取采样值
if(abs(new_Value - Value) > A)
returnValue;// abs()取绝对值函数
returnnew_Value;
}
二、中位值滤波法
1、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
2、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
3、缺点：
·对流量、速度等快速变化的参数不宜
#defineN 11
charfilter()
{
charvalue_buf[N];
charcount, i, j, temp;
for(count =0; count < N; count ++)//获取采样值
{
value_buf[count] = get_ad();
delay();
}
for(j =0; j < (N-1); j++)
{
for(i =0; i < (n-j); 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;
}
}
}
returnvalue_buf[(N-1)/2];
}
三、算术平均滤波法
1、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
2、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
3、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
#defineN 12
charfilter()
{
intsum =0;
for(count =0; count < N; count++)
{
sum += get_ad();
}
return(char)(sum/N);
}
四、递推平均滤波法
1、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
2、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
3、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
/* A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值 */
#defineA 10
charValue;
charfilter()
{
charnew_Value;
new_Value = get_ad();// 获取采样值
if(abs(new_Value - Value) > A)
returnValue;// abs()取绝对值函数
returnnew_Value;
}
五、中位值平均滤波法
1、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
2、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
3、缺点：
·测量速度较慢，和算术平均滤波法一样
· 比较浪费RAM
charfilter()
{
charcount, i, j;
charValue_buf[N];
intsum =0;
for(count =0; count < N; count++)
{
Value_buf[count] = get_ad();
}
for(j =0; j < (N-1); j++)
{
for(i =0; i < (N-j); 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(count =1; count < N-1; count ++)
{
sum += Value_buf[count];
}
return(char)(sum/(N-2));
}
六、限幅平均滤波法
1、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
2、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
3、缺点：
·比较浪费RAM
#defineA 10
#defineN 12
charvalue, i =0;
charvalue_buf[N];
charfilter()
{
charnew_value, sum =0;
new_value = get_ad();
if(Abs(new_value - value) < A)
value_buf[i++] = new_value;
if(i==N)
i=0;
for(count =0; count < N; count++)
{
sum += value_buf[count];
}
return(char)(sum/N);
}
七、一阶滞后滤波法
1、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
2、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
3、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
/*为加快程序处理速度，取a=0~100*/
#definea 30
charvalue;
charfilter()
{
charnew_value;
new_value = get_ad();
return((100-a)*value + a*new_value);
}
八、加权递推平均滤波法
1、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
2、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
3、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
· 不能迅速反应交易系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差
/* coe数组为加权系数表 */
#defineN 12
charcode coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
charcode sum_coe = {1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12};
charfilter()
{
charcount;
charvalue_buf[N];
intsum =0;
for(count =0; count < N; count++)
{
value_buf[count] = get_ad();
}
for(count =0; count < N; count++)
{
sum += value_buf[count] * coe[count];
}
return(char)(sum/sum_coe);
}
九、消抖滤波法
1、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>或<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
2、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
3、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交易系统
#defineN 12
charfilter()
{
charcount =0, new_value;
new_value = get_ad();
while(value != new_value)
{
count++;
if(count >= N)
returnnew_value;
new_value = get_ad();
}
returnvalue;
}
十、限幅消抖滤波法
1、方法：
·相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
· 先限幅，后消抖
2、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
3、缺点：
·对于快速变化的参数不宜
#defineA 10
#defineN 12
charvalue;
charfilter()
{
charnew_value, count =0;
new_value = get_ad();
while(value != new_value)
{
if(Abs(value - new_value) < A)
{
count++;
if(count >= N)
returnnew_value;
new_value = get_ad();
}
returnvalue;
}
}
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