软件滤波在嵌入式的数据采集和处理中有着很重要的作用，这10种方法各有优劣，根据自己的需要选择。同时提供了C语言的参考代码，希望对各位能有帮助。（以下10种软件滤波方法转自“匠人的百宝箱”，程序由网友OurWay提供，表示感谢。）
1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
A、方法：
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：
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值
B、优点：
能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
C、缺点
无法抑制那种周期性的干扰
平滑度差
/* A值可根据实际情况调整
value为有效值，new_value为当前采样值
滤波程序返回有效的实际值 */
1 #define A 10 2 3 char value; 4 5 char filter() 6 7 { 8 9 char new_value; 10 11 new_value = get_ad(); 12 13 if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) 14 15 return value; 16 17 return new_value; 18 19 }
2、中位值滤波法
A、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
B、优点：
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
C、缺点：
对流量、速度等快速变化的参数不宜
/* N值可根据实际情况调整
排序采用冒泡法*/
1 #define N 11 2 3 char filter() 4 5 { 6 7 char value_buf[N]; 8 9 char count,i,j,temp; 10 11 for ( count=0;count<N;count++) 12 13 { 14 15 value_buf[count] = get_ad(); 16 17 delay(); 18 19 } 20 21 for (j=0;j<N-1;j++) 22 23 { 24 25 for (i=0;i<N-j;i++) 26 27 { 28 29 if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ) 30 31 { 32 33 temp = value_buf[i]; 34 35 value_buf[i] = value_buf[i+1]; 36 37 value_buf[i+1] = temp; 38 39 } 40 41 } 42 43 } 44 45 return value_buf[(N-1)/2]; 46 47 }
3、算术平均滤波法
A、方法：
连续取N个采样值进行算术平均运算
N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低
N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高
N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4
B、优点：
适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动
C、缺点：
对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用
比较浪费RAM
1 #define N 12 2 3 char filter() 4 5 { 6 7 int sum = 0; 8 9 for ( count=0;count<N;count++) 10 11 { 12 13 sum + = get_ad(); 14 15 delay(); 16 17 } 18 19 return (char)(sum/N); 20 21 }
4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
A、方法：
把连续取N个采样值看成一个队列
队列的长度固定为N
每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)
把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果
N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4
B、优点：
对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高
适用于高频振荡的系统
C、缺点：
灵敏度低
对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
不适用于脉冲干扰比较严重的场合
比较浪费RAM
1 #define N 12 2 3 char value_buf[N]; 4 5 char i=0; 6 7 char filter() 8 9 { 10 11 char count; 12 13 int sum=0; 14 15 value_buf[i++] = get_ad(); 16 17 if ( i == N ) i = 0; 18 19 for ( count=0;count<N,count++) 20 21 sum = value_buf[count]; 22 23 return (char)(sum/N); 24 25 }
5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
A、方法：
相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值
然后计算N-2个数据的算术平均值
N值的选取：3~14
B、优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、缺点：
测量速度较慢，和算术平均滤波法一样
比较浪费RAM
1 #define N 12 2 3 char filter() 4 5 { 6 7 char count,i,j; 8 9 char value_buf[N]; 10 11 int sum=0; 12 13 for (count=0;count<N;count++) 14 15 { 16 17 value_buf[count] = get_ad(); 18 19 delay(); 20 21 } 22 23 for (j=0;j<N-1;j++) 24 25 { 26 27 for (i=0;i<N-j;i++) 28 29 { 30 31 if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ) 32 33 { 34 35 temp = value_buf[i]; 36 37 value_buf[i] = value_buf[i+1]; 38 39 value_buf[i+1] = temp; 40 41 } 42 43 } 44 45 } 46 47 for(count=1;count<N-1;count++) 48 49 sum += value[count]; 50 51 return (char)(sum/(N-2)); 52 53 }
6、限幅平均滤波法
A、方法：
相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
每次采样到的新数据先进行限幅处理，
再送入队列进行递推平均滤波处理
B、优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、缺点：
比较浪费RAM
/*
*/
略 参考子程序1、3
7、一阶滞后滤波法
A、方法：
取a=0~1
本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果
B、优点：
对周期性干扰具有良好的抑制作用
适用于波动频率较高的场合
C、缺点：
相位滞后，灵敏度低
滞后程度取决于a值大小
不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0~100 */
1 #define a 50 2 3 char value; 4 5 char filter() 6 7 { 8 9 char new_value; 10 11 new_value = get_ad(); 12 13 return (100-a)*value + a*new_value; 14 15 }
8、加权递推平均滤波法
A、方法：
是对递推平均滤波法的改进，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。
给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，但信号平滑度越低
B、优点：
适用于有较大纯滞后时间常数的对象
和采样周期较短的系统
C、缺点：
对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差
/* coe数组为加权系数表，存在程序存储区。*/
1 #define N 12 2 3 char code coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; 4 5 char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12; 6 7 char filter() 8 9 { 10 11 char count; 12 13 char value_buf[N]; 14 15 int sum=0; 16 17 for (count=0,count<N;count++) 18 19 { 20 21 value_buf[count] = get_ad(); 22 23 delay(); 24 25 } 26 27 for (count=0,count<N;count++) 28 29 sum += value_buf[count]*coe[count]; 30 31 return (char)(sum/sum_coe); 32 33 }
9、消抖滤波法
A、方法：
设置一个滤波计数器
将每次采样值与当前有效值比较：
如果采样值＝当前有效值，则计数器清零
如果采样值<>当前有效值，则计数器+1，并判断计数器是否>=上限N(溢出)
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
B、优点：
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜
如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统
1 #define N 12 2 3 char filter() 4 5 { 6 7 char count=0; 8 9 char new_value; 10 11 new_value = get_ad(); 12 13 while (value !=new_value); 14 15 { 16 17 count++; 18 19 if (count>=N) return new_value; 20 21 delay(); 22 23 new_value = get_ad(); 24 25 } 26 27 return value; 28 29 }
10、限幅消抖滤波法
A、方法：
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
先限幅,后消抖
B、优点：
继承了“限幅”和“消抖”的优点
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
C、缺点：
对于快速变化的参数不宜