1、濾波方法綜述報告人：關(guān)龍彪132目錄10種濾波方法簡述幾種常用的MATLAB濾波方法濾波應(yīng)用010203濾波應(yīng)用幾種常用的MATLAB濾波方法10種濾波方法簡述1.限幅濾波法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設(shè)為A）每次檢測到新值時判斷：如果本次值與上次值之差A(yù),則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值優(yōu)點(diǎn)：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾缺點(diǎn)：無法抑制那種周期性的干擾；平滑度差2.中位值濾波法連續(xù)采樣N次（N取奇數(shù)）把N次采樣值按大小排列取中間值為本次有效值優(yōu)點(diǎn)：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(shù)有良好的濾波效果缺點(diǎn)：對流量、速度等快速變化的

2、參數(shù)不宜3.算術(shù)平均濾波法連續(xù)取N個采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)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?。阂话懔髁?，N=12；壓力：N=4優(yōu)點(diǎn)：適用于對一般具有隨機(jī)干擾的信號進(jìn)行濾波；這樣信號的特點(diǎn)是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動缺點(diǎn)：不適用于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實(shí)時控制4.遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）把連續(xù)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(shù)據(jù)放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù).(先進(jìn)先出原則)把隊列中的N個數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,就可獲得新的濾波結(jié)果N值的選?。毫髁浚琋=12；壓力：N=

3、4；液面，N=412；溫度，N=14優(yōu)點(diǎn)：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(tǒng)缺點(diǎn)：靈敏度低；對偶然出現(xiàn)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5.中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）相當(dāng)于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值然后計算N-2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值N值的選?。?14優(yōu)點(diǎn)：融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)；對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差缺點(diǎn)：測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣6.限幅平均濾波法相當(dāng)于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進(jìn)行限幅處理

4、，再送入隊列進(jìn)行遞推平均濾波處理優(yōu)點(diǎn)：融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)；對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差7.一階滯后濾波法取a=01本次濾波結(jié)果=（1-a）*本次采樣值+a*上次濾波結(jié)果優(yōu)點(diǎn)：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缺點(diǎn)：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8.加權(quán)遞推平均濾波法是對遞推平均濾波法的改進(jìn)，即不同時刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)通常是，越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低優(yōu)點(diǎn)：適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象；和采樣周期較短的系統(tǒng)缺點(diǎn)

5、：對于純滯后時間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號；不能迅速反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度，濾波效果差9.消抖濾波法設(shè)置一個濾波計數(shù)器，將每次采樣值與當(dāng)前有效值比較：如果采樣值當(dāng)前有效值，則計數(shù)器清零如果采樣值當(dāng)前有效值，則計數(shù)器+1，并判斷計數(shù)器是否=上限N(溢出)如果計數(shù)器溢出,則將本次值替換當(dāng)前有效值,并清計數(shù)器優(yōu)點(diǎn)：對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果,可避免在臨界值附近控制器的反復(fù)開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動缺點(diǎn)：對于快速變化的參數(shù)不宜10.限幅消抖濾波法相當(dāng)于“限幅濾波法”+“消抖濾波法”先限幅,后消抖優(yōu)點(diǎn)：繼承了“限幅”和“消抖”的優(yōu)點(diǎn)；改進(jìn)了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避

6、免將干擾值導(dǎo)入缺點(diǎn)：對于快速變化的參數(shù)不宜0203濾波應(yīng)用幾種常用的MATLAB濾波方法0110種濾波方法簡述MATLAB去噪方法根據(jù)噪音的特征，有兩種主要的濾噪信號處理技術(shù)：頻率域和時空域頻率域和時空域1）如果噪音和有效信號在頻率域上具有不同的區(qū)域，那么通常使用頻率域?yàn)V噪方法，比如低通濾波、帶通濾波等等。2）如果噪音分布在整個頻率域范圍內(nèi)，那么通過常規(guī)的選擇頻率帶寬的方法就不能有效的過濾噪音，此時該選擇時域去噪，如維納濾波，卡爾曼濾波，移動平均濾波（Wienerfilter,Kalmanfilter,Savitzky-Golayfilter）等等。3）小波變換濾波去噪：對含噪聲信號進(jìn)行小波變

7、換；對變換得到的小波系數(shù)進(jìn)行去噪處理；進(jìn)行小波逆變換，得到去噪后的信號。1）幾種常用的時空域?yàn)V波方法一種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過系統(tǒng)輸入輸出觀測數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計的算法。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的濾波方法。移動平均濾波器是一個低通濾波器，比起模擬濾波器有更好的效果，要實(shí)現(xiàn)低通通過MATLAB編程實(shí)現(xiàn)。以均方誤差最小為準(zhǔn)則的，它根據(jù)過去觀測值和當(dāng)前觀測值來估計信號的當(dāng)前值，因此它的解形式是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)或單位脈沖響應(yīng)。（現(xiàn)代濾波器）無法得到信號和噪聲統(tǒng)計特性的先驗(yàn)知識下，自適應(yīng)濾波技術(shù)能夠獲得極佳的濾波性能，因而具有很好的應(yīng)用價值?？柭鼮V波移動平均濾波移動平均濾波維納濾波去噪維納濾波去噪自

8、適應(yīng)濾波去噪自適應(yīng)濾波去噪2）幾種常用的頻率域?yàn)V波方法切比雪夫?yàn)V波器，巴特沃斯濾波器，F(xiàn)IR濾波器；高斯濾波器；切比雪夫?yàn)V波器，巴特沃斯濾波器，F(xiàn)IR濾波器；高斯濾波器；切比雪夫?yàn)V波器，巴特沃斯濾波器，F(xiàn)IR濾波器；高斯濾波器；切比雪夫?yàn)V波器，巴特沃斯濾波器，F(xiàn)IR濾波器；高斯濾波器；低通濾波去噪低通濾波去噪高通濾波去噪高通濾波去噪帶通濾波去噪帶通濾波去噪帶阻濾波去噪帶阻濾波去噪3）幾種常用的小波分析濾波方法根據(jù)信號與噪聲在小波變換下隨尺度變化呈現(xiàn)出的不同變化特性而提出來的，有很好的理論保證，去噪效果非常穩(wěn)定。信號的小波變換在各尺度相應(yīng)位置上的小波系數(shù)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，而且在邊緣處有很強(qiáng)的相關(guān)性；而噪聲的小波變換在各尺度間卻沒有明顯的相關(guān)性。最小均方誤差意義下可達(dá)近似最優(yōu)，并且取得了良好的視覺效果，因而得到了深