所謂數字濾波，就是通過一定的計算或判斷程式減少干擾在有用訊號中的比重。故實質上它是一種程式濾波。
所謂數字濾波，就是通過一定的計算或判斷程式減少干擾在有用訊號中的比重。故實質上它是一種程式濾波。
(1) 數字濾波是用程式實現的，不需要增加硬裝置，所以可靠性高，穩定性好；
(2) 數字濾波可以對頻率很低(如0．01hz)的訊號實現濾波，克服了模擬濾波器的缺陷。
(3) 數字濾波器可以根據訊號的不同，採用不同的濾波方法或濾波引數，具有靈活、方便、功能強的特點。
常用的數字濾波演算法：算術平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法、慣性濾波法。
1.算術平均值法
算術平均值法是對輸入的n個取樣資料xi(i=1～n)，尋找這樣乙個y，使y與各取樣值間的偏差的平方和為最小，使
由一元函式求極值原理可得：
特點：
（1）n值決定了訊號平滑度和靈敏度。隨著n的增大，平滑度提高，靈敏度降低。應該視具體情況選擇n，以便得到滿意的濾波效果。
（2）對每次取樣值給出相同的加權係數，即1/n。在不同取樣時刻採集資料受到同樣重視。實際上某些場合需要增加新取樣值在平均值中的比重，可採用加權平均值濾波法。濾波公式為：y=r0y0+ r1y1+ r2y2+…+ rmym。
（3）平均值濾波法一般適用於具有週期性干擾雜訊的訊號，但對偶然出現的脈衝干擾訊號，濾波效果尚不理想。
2. 中位值濾波法
中位值濾波法的原理是對被測引數連續取樣m次(m≥3)且是奇數，並按大小順序排列；再取中間值作為本次取樣的有效資料。
特點：
中位值濾波法對脈衝干擾訊號等偶然因素引發的干擾有良好的濾波效果。如對溫度、液位等變化緩慢的被測引數採用此法會收到良好的濾波效果；對流量、速度等快速變化的引數一般不宜採用中位值濾波法。
中位值濾波法和平均值濾波法結合起來使用，濾波效果會更好。即在每個取樣週期，先用中位值濾波法得到m個濾波值，再對這m個濾波值進行算術平均，得到可用的被測引數。也稱為「中位值+平均值」 濾波法。
3.限幅濾波法
由於大的隨機干擾或取樣器的不穩定，使得取樣資料偏離實際值太遠，為此採用上、下限限幅，即：
當y(n)≥yh時，則取y(n)=yh(上限值)；
當y(n)≤yl時，則取y(n)=yl(下限值)；
當yl＜y(n)＜yh時，則取y(n)。
而且採用限速(亦稱限制變化率)，即
當|y(n)-y(n-1)|≤δy0時，則取y(n);
當|y(n)-y(n-1)|＞δy0時，則取y(n)=y(n-1)。
其中δy0為兩次相鄰取樣值之差的可能最大變化量。δy0值的選取，取決於取樣週期t及被測引數y應有的正常變化率。
因此，一定要按照實際情況來確定δy0、yh及yl，否則，非但達不到濾波效果，反而會降低控制品質。
4.慣性濾波法
rc濾波器的傳遞函式是
其中tf=rc,它的濾波效果取決於濾波時間常數tf。
因此，rc濾波器不可能對極低頻率的訊號進行濾波。為此，人們模仿上式做成一階慣性濾波器亦稱低通濾波器。
離散化後
差分方程
整理
其中：α稱為濾波係數，且0＜α＜1，ts為取樣週期，tf為濾波器時間常數。
根據慣性濾波器的頻率特性，若濾波係數α越大，則頻寬越窄，濾波頻率也越低。因此，需要根據實際情況，適當選取α值，使得被測引數既不出現明顯的紋波，反應又不太遲緩。
另外，下面幾篇很好的部落格介紹的實際**也寫的挺好，重要的是多在實際應用中靈活運用。
這一篇講了一些理論
數字濾波技術
1.死區處理 從工業現場採集到的訊號往往會在一定的範圍內不斷的波動，或者說有頻率較高 能量不大的干擾疊加在訊號上，這種情況往往出現在應用共控 板卡的場合，此時採集到的資料有效值的最後一位不停的波動，難以穩定。這種情況可以採取死區處理，把波停波動的值進行死區處理，只有當變化超出某值時才認為該值發生了變...
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數字濾波技術
1.限幅濾波 限幅濾波又稱為程式判斷濾波，根據多次採集到的資料，如果當前採集值與前一次採集的數值相差般維持在一定的偏差 d內，則將每次採集到的資料和前一次的資料進行比較，如果他們的差的絕對值小於 d則本次採集到的資料有效，否則無效捨棄。以前次資料作為本次採祥值。適應分析 優點 程式設計簡單 運算速度...