超聲波流量計低功耗高精度設計的探討 四十五

由于算術平均濾波法存在平滑性和靈敏度矛盾。即采樣次數太少，平滑效果差：次數太多，靈敏度下降，對參數的變化趨勢不敏感。為協調兩者關系，可采用加權平均濾波。對連續Ⅳ次采樣值，分別乘上不同的加權系數之后再求累加和，加權系數一般先小后大，以突出后若干采樣的效果，加強系統對參數變化趨勢的辯識。各個加權系數均為小于l的小數，且滿足總和等于l的約束條件。這樣，加權運算之后的累加和即為有效采樣值。

5．2．2中值濾波

中值濾波是對窗內數據進行大小的排序，取結果的中間項對應值，這樣脈沖噪聲不起作用，不影響中值結果，在有隨機脈沖信號的情況下，能較好地保護原有信號。在有隨機脈沖存在的場合，應用中值濾波法效果有顯著的影響。其思想是：首先從存儲時差值的隊列緩沖區取出所有數據進行排序(從大到小)，選取排序隊列中處于中部靠前一點的位置作為原始比較對象，然后將隊列中所有數據與其比較，當差的絕對值超過設定的閾值時，就該舍棄該數據。這種濾波的方法最大的優點是可以濾除隨機干擾，可以提高儀表工作的穩定性，避免儀表讀數驟然偏高或偏低。然而計算的時間主要消耗在排序上，當數據很多并且對實時性要求很高時，無論哪種快速排序算法都很難符合要求。為了滿足實時性的要求，可以采用一種中值濾波快速算法，這種中值濾波的快速算法，避免了反復對無序序列排序，而只對有序序列進行數據元素的快速查找和內插，實現中值濾波。

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