嵌入式ARM下的中值滤波

本文介绍了嵌入式系统中ARM处理器下中值滤波的重要性及其在keil环境下的实现过程,包括滤波的基本概念、滤波意义以及keil下中值滤波的流程和代码实现。通过学习,作者加深了对滤波和keil环境的理解,尽管在实践中遇到了汇编指令的困难,但最终通过查阅资料得以解决。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >


前言

滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。是根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。


一、滤波的意义

关于滤波的理解。滤波是一个物理概念,表示对输入量的一个处理,那么可以理解为对输入 信号 的一个处理,处理之后得到了结果表示滤波完毕。那么对于数学本质是什么呢,其实数学本质就是 对输入信号进行加权处理,这个加权就是乘以权系数,如果信号是时域的那么可以幅度加权也可以相位加权等,如果信号是频域的自然也可以进行相应的加权得到想要的效果,总之,滤波就是对原来的信号进行加权处理(这个加权的操作可能不简简单单是个相乘的操作,可能还有其他运算),造成原信号的某个特性的改变,得到想要的结果的这些操作运算,那么往往我们要根据理想的结果和已知先验信息的输入信号设计那些权系数,其实也就是我们的滤波器冲击响应,这个冲击响应就是我们的权系数,这是 广义的滤波,比如卷积就可以看成是一种滤波。对于一般意义上的滤波其实就是去除信号当中不需要的频率成分,利用滤波器(高低通)加权去除信号中的带外成分。

二、keil下中值滤波的实现

1、流程框图

在这里插入图片描述

2、中值滤波相关代码

### ADC中值滤波的实现与应用 #### 中值滤波原理 中值滤波是一种非线性平滑技术,其基本思想是从一组数据中去除异常值并保留有效信息。具体来说,在给定的数据序列中选取一定数量的样本点作为窗口,按照数值大小重新排列这些样本点,最后取位于中间位置的那个值作为该组数据的新代表值[^1]。 #### 窗口尺寸的选择 对于嵌入式系统而言,考虑到计算资源有限以及实时性的需求,通常会选择较小的一维窗口来进行中值滤波操作。例如采用三点或五点的一维中值滤波更为适合单片机环境下的信号处理任务[^3]。 #### STM32上的实现方式 在STM32微控制器上可以通过CubeMX配置ADC模块完成模数转换工作,并利用标准库函数获取采样结果;之后再编写自定义代码来执行中值滤波逻辑。为了提高效率还可以考虑调用ARM CMSIS-DSP提供的快速排序算法辅助寻找数组中心元素[^4]: ```c #include "arm_math.h" // 假设已经得到了N个连续AD转换后的原始数据存储于buffer[]数组里 uint16_t medianFilter(uint16_t * buffer, uint8_t N){ arm_copy_q15(buffer,buf,N); // 复制输入缓冲区至临时空间buf[] arm_sort_q15(buf,N); // 对复制过来的数据进行升序排序 return buf[N/2]; // 返回排序后处于中央位置的元素即为所求中位数 } ``` 此段程序展示了如何借助CMSIS-DSP库简化中值查找过程,从而加快整个滤波流程的速度。 #### 应用场景分析 当中值滤波应用于ADC采集得到的时间序列型传感数据时,可以有效地消除脉冲干扰所带来的尖峰噪声影响,使得最终输出更加平稳可靠。然而需要注意的是,这种过滤手段可能会引入一定的延迟效应,特别是在较大窗口宽度的情况下尤为明显[^2]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值