基于单片机的数字滤波算法.ppt

单片机系统中数字滤波的算法 专业：电气工程及其自动化 学生：王贵 0702570148 指导老师:刘清 辅导老师:葛辉南京理工大学泰州科技学院论文题目 答辩提纲一 课题研究的背景及意义。二 系统的设计框图。三 硬件电路的设计。四 滤波算法的介绍。五 滤波算法仿真的结果。一 课题研究的背景及意义：现代工业控制系统中电路变得越来越复杂,相互干扰越来越强烈,模拟滤波电路已经不能满足要求，数字滤波可以实现高难度的复杂处理,而且滤波效果好工作稳定、抗干扰性强、改变灵活、精度可控。它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学领域中应用得很多。二 系统的设计框图：数据的采集：利用MATLAB生成一个含随机扰动的正弦信号，在一个周期内采集256个点，并存在RAM里。MATLAB的工作界面：硬件电路设计：硬件电路主要由AT89C51单片，DAC0832芯片，运算放大器、44键盘等。软件的设计：1.键盘扫描程序流程图：通过键盘选择滤波算法七种数字滤波算法：1.限幅滤波：比较相邻的两个采样值和 Yn和Yn-1，根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)，每次检测到新值时判断:如果Yn与Yn-1之差=A,则本次值有效否则本次值无效,并用Yn-1值代替Yn。2.中值滤波：方法:连续采样N次(N取奇数)把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值。3 算术平均滤波算法：4 滑动平均滤波算法：将本次采样与之前的N-1次采样之和求平均值，作为本次的滤波结果其窗口N取值35 加权递推平均滤波算法：是对滑动平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权，通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。为了方便权系数取整数。6 低通滤波 模拟波器RC低通滤波器的微分方程采用软件算法来模拟硬件滤波的滤波效果。经推导，滤波算法如下：为本采样值Yn-1为上次的滤波结果 为本次滤波结果 b 为滤波系数7 中位值平均滤波法 算法点：“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据，去掉一个最大值和最小值再算出N-2个数据的算术平均值。N值的取:314。Keil+Proteus环境下的软件联调和仿真环境下的软件联调和仿真（1）限幅滤波：黄色的线为滤波后的波形，红色的为滤波前的波形。(2)中值滤波滤波结果谢谢评审！致谢(3)算术平均滤波的结果(4)低通滤波的结果(5)滑动平均值滤的结果(6)加权平均滤波的结果(7)中位值平均滤波