滤波

功能说明

滤波组件支持8种方式进行数据滤波，包括限幅滤波，中值滤波，滑动平均滤波，一阶滞后滤波，FIR滤波，最大值滤波，最小值滤波以及趋势线拟合滤波。

计算逻辑原理

以下计算公式涉及的参数定义：

①t表示本次，t-1表示前一次。②X(t)表示本次滤波输入值。③Y(t)表示本次滤波输出值。④Y(t-1)表示前一次滤波输出值。⑤F表示滤波有效值(前一次滤波输出值或固定值)。⑥A表示滤波输入值和有效值允许的最大偏差。⑦α表示滞后因子。⑧M表示滤波窗口大小。⑨a和b都是趋势线的参数，算法内部通过滤波采样数据可以计算出来。⑩d表示多项式趋势线的阶数。⑪e是自然常数2.7183。

• 限幅滤波：对输入信号进行限幅滤波操作，对与有效值的偏差超出上限的当前信号进行处理并输出。有效值可以是配置的固定值或者前一次的输出值。

• 中值滤波：对输入信号做中值滤波操作，取采样数据的中值。

• 滑动平均滤波：对输入信号做滑动平均滤波操作，取采样数据的平均值。

• 一阶滞后滤波：对输入信号做一阶滞后滤波操作，根据当前输入信号和前一时刻输出信号的加权平均来计算输出信号。

• 最大值滤波：对输入信号做最大值滤波操作，取采样数据的最大值。

• 最小值滤波：对输入信号做最小值滤波操作，取采样数据的最小值。

• 趋势线拟合滤波：对输入信号按照指定的趋势线类型进行拟合滤波操作。趋势线拟合滤波的原理是基于信号中的趋势分析。它假设信号由一个趋势成分和一个噪声成分组成，通过拟合趋势线来估计和提取趋势成分，从而实现信号的平滑处理。

  • 指数

  

  • 线性

  

  • 对数

  

  • 多项式

  

  • 乘幂

• FIR滤波：对输入信号做FIR滤波操作。算法采用的是低通FIR滤波，其原理是将输入信号中高于截止频率的频率成分滤除，只保留低于该截止频率的频率成分。低通FIR滤波器可以有效地滤除输入信号中高频成分，实现对信号的平滑和去噪处理。

参数说明

IN端口-输入参数

OUT端口-输出参数

其他参数

限幅滤波：

中值滤波、滑动平均滤波、FIR滤波、最大值滤波、最小值滤波、趋势线拟合滤波：

一阶滞后滤波：

FIR滤波：

趋势线拟合滤波：

趋势线拟合滤波-多项式曲线

输出质量码说明

输出质量码处理方式如下：

• 对于中值、滑动平均、FIR、最大值、最小值和趋势线拟合滤波：

  • 若获取到的采样数据长度或有效的采样数据长度为0，则变量的输出质量码为0。

  • 若获取到的采样数据长度和有效的采样数据长度均大于0，则变量的输出质量码为192。

• 对于限幅和一阶滞后滤波：

  • 变量的输出质量码与输入质量码一致。

其他说明

• 采样数据预处理：

  • 根据采样方式获取到采样数据后，算法将剔除所有无效的采样数据，只保留有效的采样数据进行滤波计算。

• 输出后处理：

  • 当输出质量码为好值时，则输出当前滤波计算值。

  • 当输出质量码为坏值时，则输出前一次输出值（初始化时没有前一次输出值，则输出当前输入值）。