數(shù)字濾波方法
發(fā)布時間:2014/7/30 20:07:03 訪問次數(shù):940
由于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場環(huán)境非常惡劣,G3VM-S5各種干擾源很多,計算機系統(tǒng)通過輸入通道采集到的數(shù)據(jù)信號,雖經(jīng)硬件電路的濾波處理,但仍會混有隨機干擾噪聲。因此,為了提高系統(tǒng)性能,達到準(zhǔn)確的測量與控制,一般情況下還需要進行數(shù)字濾波。
數(shù)字濾波就是計算機系統(tǒng)對輸入信號采樣多次,然后用某種計算方法進行數(shù)字處理,以削弱或濾除干擾噪聲造成的隨機誤差,從而獲得一個真實信號的過程。這種濾波方法只是根據(jù)預(yù)定的濾波算法編制相應(yīng)的程序,實質(zhì)上是一種程序濾波,因而可靠性高,穩(wěn)定性好,修改濾波參數(shù)也容易,而且一種濾波子程序可以被多個通道所共用,成本很低。另外,數(shù)宇濾波可以對各種干擾信號,甚至極低頻率的信號進行濾波。它的不足之處是需要占用CPU的機時。
總之,數(shù)字濾波與硬件濾波器相比優(yōu)點甚多,因此得到了普遍的應(yīng)用。常用的數(shù)字濾波方法有平均值濾波、中值濾波、限幅濾波和慣性濾波等。
平均值濾波、
平均值濾波就是對多個采樣值進行平均算法,這是消除隨機誤差最常用的方法。具體又可分為如下幾種。
算術(shù)平均濾波
算術(shù)平均濾波是在采樣周期丁內(nèi),對測量信號y進行m次采樣,把m個采樣值相加后的算術(shù)平均值作為本次的有效采樣值.
采樣次數(shù)m值決定了信號的平滑度和靈敏度。提高m的值,可提高平滑度,但系統(tǒng)的靈敏度隨之降低,采樣次數(shù)m的取值隨被控對象的不同而不同。一般情況下,流量信號可取10左右,壓力信號可取4左右,溫度、成分等緩變信號可取2甚至不進行算術(shù)平均。
在編制算法程序時,m-般取2、4、8等2的整數(shù)冪,以便于用移位來代替除法求得平均值。
這種算法適用于周期性干擾的信號濾波。
由于工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場環(huán)境非常惡劣,G3VM-S5各種干擾源很多,計算機系統(tǒng)通過輸入通道采集到的數(shù)據(jù)信號,雖經(jīng)硬件電路的濾波處理,但仍會混有隨機干擾噪聲。因此,為了提高系統(tǒng)性能,達到準(zhǔn)確的測量與控制,一般情況下還需要進行數(shù)字濾波。
數(shù)字濾波就是計算機系統(tǒng)對輸入信號采樣多次,然后用某種計算方法進行數(shù)字處理,以削弱或濾除干擾噪聲造成的隨機誤差,從而獲得一個真實信號的過程。這種濾波方法只是根據(jù)預(yù)定的濾波算法編制相應(yīng)的程序,實質(zhì)上是一種程序濾波,因而可靠性高,穩(wěn)定性好,修改濾波參數(shù)也容易,而且一種濾波子程序可以被多個通道所共用,成本很低。另外,數(shù)宇濾波可以對各種干擾信號,甚至極低頻率的信號進行濾波。它的不足之處是需要占用CPU的機時。
總之,數(shù)字濾波與硬件濾波器相比優(yōu)點甚多,因此得到了普遍的應(yīng)用。常用的數(shù)字濾波方法有平均值濾波、中值濾波、限幅濾波和慣性濾波等。
平均值濾波、
平均值濾波就是對多個采樣值進行平均算法,這是消除隨機誤差最常用的方法。具體又可分為如下幾種。
算術(shù)平均濾波
算術(shù)平均濾波是在采樣周期丁內(nèi),對測量信號y進行m次采樣,把m個采樣值相加后的算術(shù)平均值作為本次的有效采樣值.
采樣次數(shù)m值決定了信號的平滑度和靈敏度。提高m的值,可提高平滑度,但系統(tǒng)的靈敏度隨之降低,采樣次數(shù)m的取值隨被控對象的不同而不同。一般情況下,流量信號可取10左右,壓力信號可取4左右,溫度、成分等緩變信號可取2甚至不進行算術(shù)平均。
在編制算法程序時,m-般取2、4、8等2的整數(shù)冪,以便于用移位來代替除法求得平均值。
這種算法適用于周期性干擾的信號濾波。
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