在单片机的模拟数字转换器（ADC）中，输入信号常常受到各种噪声干扰，导致读取的数据显示不准确。为了确保数据的可靠性，常常需要利用滤波算法对信号进行处理。本文将介绍十种常用的滤波算法，帮助您更好地理解和应用它们。
一、限幅滤波法
方法：设定允许的最大偏差值（A），当新值与上次值之差超过A时，认为其为无效值，采用上次值替代。
优点：有效抵抗偶然性脉冲干扰。
缺点：对于周期性干扰的抑制效果不佳，平滑度较差。
二、中位值滤波法
方法：采样N次并排序，取中间值为有效值(N为奇数)。
优点：适合处理因偶然波动造成的干扰，对慢变化的参数（如温度）效果显著。
缺点：不适合流量等快速变化的参数。
三、算术平均滤波法
方法：对N个采样值进行算术平均，N的选择影响平滑度与灵敏度。
优点：适合处理随机干扰的信号。
缺点：对实时控制的应用效果不佳，内存占用较高。
四、递推平均滤波法
方法：保持固定长度（N）的队列，每次采样新的数据并排除旧数据，通过计算队列的平均值获得滤波结果。
优点：对周期性干扰有效，并保持较好的平滑度。
缺点：对偶然脉冲的抵抗能力较弱，内存使用较高。
五、中位值平均滤波法
方法：去掉一个最大值和一个最小值后计算其余值的平均。
优点：结合了中位值和平均值的优点，消除脉冲干扰。
缺点：处理速度较慢，占用更多内存。
六、限幅平均滤波法
方法：新数据经过限幅处理后，再进行递推平均。
优点：兼具两种方法的优点，消除脉冲影响。
缺点：内存消耗较大。
七、一阶滞后滤波法
方法：本次滤波结果由当前采样值的加权与上次结果加权计算得出。
优点：适用于波动频率较高的场合。
缺点：存在相位滞后，灵敏度较低。
八、加权递推平均滤波法
方法：为不同时间点的值赋予不同权重，权重越接近现时刻效果越显著。
优点：适合高频振荡系统。
缺点：在纯滞后时间常数小且采样周期长的情况下，效果较差。
九、消抖滤波法
方法：通过计数器控制有效值的更新，避免临界值附近的抖动。
优点：对缓慢变化的参数有效防抖。
缺点：快速改变时的效果有限。
十、限幅消抖滤波法
方法：结合限幅和消抖的方法，对干扰的抵抗力较强。
优点：避免将干扰值带入系统。
缺点：不适合快速变化的信号。
通过以上过滤算法的使用，可以提高单片机在模拟数字转换中的信号处理效果，确保数据的可靠性与准确性。对于不同系统与场合的需求，选择合适的滤波方法尤为重要。希望本文能为您的开发工作提供帮助与指导。返回搜狐，查看更多