软件滤波技术在测控中的应用
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更新于2024-06-26
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"本文介绍了软件滤波在克服随机误差中的应用,包括数字滤波的优势和常见的数字滤波器算法,如程序判断法、中值滤波法和算术平均值滤波法。"
数字滤波是一种在软件层面处理信号的技术,主要用于减少随机干扰引起的误差。随机误差源于不可预测的环境因素,表现为测量同一量时结果的无规则变化。为应对这种情况,滤波技术在硬件层面和软件层面都能发挥作用。软件滤波尤其具有优势,因为它无需额外硬件,只需通过计算过程即可实现,且具有良好的实时性,常使用汇编语言编写。
软件滤波的优点包括:
1. 高可靠性,无需考虑阻抗匹配问题,能处理高频或低频信号,这是模拟滤波器难以做到的。
2. 经济高效,多个输入通道可共用一个软件滤波器,降低系统成本。
3. 灵活性强,通过调整滤波程序或参数,能便捷地改变滤波特性,适应不同类型的干扰,如低频噪声和脉冲干扰。
文章列举了几种常见的数字滤波算法:
1. 程序判断法(限副滤波法):通过比较相邻采样值的增量与设定的最大差值△Y,若增量不超过△Y,采用当前采样值,否则保留前一次采样值。这种方法适用于消除轻微波动。
2. 中值滤波法:连续采集N次样本,排序后取中间值作为滤波结果,适用于去除离群点,如脉冲干扰。
3. 算术平均值滤波法:计算N次采样值的平均值作为滤波结果,能够平滑信号,降低噪声影响。
举例说明了MCS-51单片机指令如何实现这些滤波子程序,提供了具体的代码示例。算术平均值滤波算法中,连续N次采样值的平均值被计算并保存,以降低随机噪声的影响。
软件滤波是现代测控行业中不可或缺的技术,通过运用各种滤波算法,可以在不增加硬件复杂性的情况下提升系统性能和测量精度。
2008-05-25 上传
2021-09-27 上传
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2008-10-03 上传
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2023-09-12 上传
2021-09-14 上传
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