1、介紹單片機利用軟件抗干擾的幾種濾波方法：1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法） A、方法： 根據經驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為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 2、中位值濾波法 A、方法： 連續采樣N次（N取奇數） 把N次采樣值按大小排列 取中間值為本次有效值 B、優點： 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有良好的濾波效果 C、缺點

2、： 對流量、速度等快速變化的參數不宜3、算術平均濾波法 A、方法： 連續取N個采樣值進行算術平均運算 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、優點： 適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波 這樣信號的特點是有一個平均值，信號在某一數值范圍附近上下波動 C、缺點： 對于測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用 比較浪費RAM4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法） A、方法： 把連續取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據放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數據.(先進先出

3、原則) 把隊列中的N個數據進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果 N值的選取：流量，N=12；壓力：N=4；液面，N=412；溫度，N=14 B、優點： 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 C、缺點： 靈敏度低 對偶然出現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 不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合 比較浪費RAM 5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法） A、方法： 相當于“中位值濾波法”+“算術平均濾波法” 連續采樣N個數據，去掉一個最大值和一個最小值 然后計算N-2個數據的算術平均值 N值的選取：314 B、優點： 融合了兩種濾波法的

4、優點 對于偶然出現的脈沖性干擾，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，和算術平均濾波法一樣 比較浪費RAM6、限幅平均濾波法 A、方法： 相當于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法” 每次采樣到的新數據先進行限幅處理， 再送入隊列進行遞推平均濾波處理 B、優點： 融合了兩種濾波法的優點 對于偶然出現的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差 C、缺點： 比較浪費RAM7、一階滯后濾波法 A、方法： 取a=01.0（e.g. a=0.3） 本次濾波結果=（1-a）*本次采樣值+a*上次濾波結果 B、優點： 對周期性干擾具有良好的抑制作用 適用于波動頻率較高的場合 C

5、、缺點： 相位滯后，靈敏度低 滯后程度取決于a值大小 不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號D、a的選取，設濾波時間為t，采樣頻率為f，則a1/tf8、加權遞推平均濾波法 A、方法： 是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的數據加以不同的權 通常是，越接近現時刻的數據，權取得越大。 給予新采樣值的權系數越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低 B、優點： 適用于有較大純滯后時間常數的對象 和采樣周期較短的系統 C、缺點： 對于純滯后時間常數較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號 不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差9、消抖濾波法 A、方法： 設置一個濾波計數器 將每次采樣值與當前有效值比較： 如果采樣值當前有效值，則計數器清零 如果采樣值<>當前有效值，則計數器+1，并判斷計數器是否>=上限N(溢出) 如果計數器溢出,則將本次值替換當前有效值,并清計數器 B、優點： 對于變化緩慢的被測參數有較好的濾波效果, 可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數值抖動 C、缺點： 對于快速變化的參數不宜 如果在計數器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導入系統10、限幅消抖濾波法 A、方法： 相當于