单片机利用软件抗干扰的滤波方法有哪些详细说明
单片机利用软件进行抗干扰的几种滤波方法
单片机利用软件抗干扰的几种滤波方法：
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
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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：
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c、缺点：
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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
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通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。
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对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号
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将每次采样值与当前有效值比较：
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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：
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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
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b、优点：
继承了“限幅”和“消抖”的优点
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c、缺点：
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