基于proteus仿真的數(shù)字濾器波器設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-03 15:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 DGND：數(shù)字信號地。 3 數(shù)字濾波原理介紹介紹： 數(shù)字濾波方法有很多種，如中值濾波、算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波，限幅濾波等等。本次課程設(shè)計我選用的是限幅濾波方法和中位值濾波法 限副濾波 A、方法： 根據(jù)經(jīng)驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（ 設(shè)為 A） 每次檢測到新值時判斷： 如果本次值與上次值之差 =A,則本次值有效 如果本次值與上次值之差 A,則本次值無效 ,放棄本次值 ,用上次值代替本次值 B、優(yōu)點： 能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾 C、缺點 無法抑制那種周期性的干擾 平滑度差 程序： /* A 值可根據(jù)實際情況調(diào)整 value 為有效值， new_value 為當(dāng)前采樣值 濾波程序返回有效的實際值 */ 基于單片機(jī) C語言編程的數(shù)字濾波顯示系統(tǒng)設(shè)計 9 9 define A 10 char value。 char filter() { char new_value。 new_value = get_ad()。 if ( ( new_value value A ) || ( value new_value A ) ) return value。 else return new_value。 } 中位值濾波法 A、方法： 連續(xù)采樣 N 次（ N 取奇數(shù)），把 N 次采樣值按大小排列 ，取中間值為本次有效值 B、優(yōu)點： 能有效克服因偶然因素引起的波動干擾，對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果 C、缺點： 對流量、速度等快速變化的 參數(shù)不宜 程序： /* N 值可根據(jù)實際情況調(diào)整 排序采用冒泡法 */ define N 11 char filter() { char value_buf[N]。 char count,i,j,temp。 基于單片機(jī) C語言編程的數(shù)字濾波顯示系統(tǒng)設(shè)計 10 10 for ( count=0。countN。count++) { value_buf[count] = get_ad()。 delay()。 } for (j=0。jN1。j++) { for (i=0。iNj－ 1。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。 } } } return value_buf[(N1)/2]。 } 算術(shù)平均濾波法 A、方法： 連續(xù)取 N 個采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算 N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低 N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高 N值的選取：一般流量， N=12；壓力： N=4 B、優(yōu)點： 適用于對一般具 有隨機(jī)干擾的信號進(jìn)行濾波 這樣信號的特點是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動 C、缺點： 基于單片機(jī) C語言編程的數(shù)字濾波顯示系統(tǒng)設(shè)計 11 11 對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用 比較浪費 RAM 程序： define N 12 char filter() { int sum = 0。 for ( count=0。countN。count++) { sum + = get_ad()。 delay()。 } return (char)(sum/N)。 } 遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波 法） (FIR 前身 ) A、方法： 把連續(xù)取 N個采樣值看成一個隊列 隊列的長度固定為 N 每次采樣到一個新數(shù)據(jù)放入隊尾 ,并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù) .(先進(jìn)先出原則 ) 把隊列中的 N 個數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算 ,就可獲得新的濾波結(jié)果 N值的選取：流量， N=12；壓力： N=4；液面， N=4~12；溫度， N=1~4 B、優(yōu)點： 對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高 適用于高頻振蕩的系統(tǒng) C、缺點： 靈敏度低 對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差 不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差 基于單片機(jī) C語言編程的數(shù)字濾波顯示系統(tǒng)設(shè)計 12 12 不適用于脈沖干 擾比較嚴(yán)重的場合 比較浪費 RAM 程序： define N 12 char value_buf[N]。 char i=0。 char filter() { char count。 int sum=0。 value_buf[i++] = get_ad()。 if ( i == N ) i = 0。 for ( count=0。countN,count++) sum+ = value_buf[count]。 return (char)(sum/N)。 } 中位值平均濾波法（又 稱防脈沖干擾平均濾波法） A、方法： 相當(dāng)于“中位值濾波法” +“算術(shù)平均濾波法” 連續(xù)采樣 N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值 然后計算 N2 個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值 N值的選取： 3~14 B、優(yōu)點： 融合了兩種濾波法的優(yōu)點 對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差 C、缺點： 測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣 比較浪費 RAM 程序： 基于單片機(jī) C語言編程的數(shù)字濾波顯示系統(tǒng)設(shè)計 13 13 define N 12 char filter() { char count,i,j。 char value_buf[N]。 int sum=0。 for (count=0。countN。count++)
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