Обработка результатов аналого-цифрового пребразования. Опции

[Fedor78]

Доброго времени суток.

Измерительный канал: Датчик, предварительный усилитель, мультиплексор АЦП 12 разрядный, микроконтроллер 51 серии.
Сигнал, приходящий на АЦП, медленно меняющееся напряжение 0 – 5 В. Сигнал зашумлен. Размах шумовой составляющей 5 – 10 мВ. Во время работы устройства по сигналу иногда проходят пики «шилья» амплитудой до 50 мВ частотой около 400 Гц.
В цикле измерения напряжения накапливается среднее арифметическое по 255 значениям. После осреднения получаем разброс с кодовым расстоянием от 2 до 15. Допустимо не более 2. Понятно, что нужно чистить сигнал на входе АЦП и работы в этом направлении ведутся, однако хотелось бы попробовать справиться с проблемой средствами контроллера. Посему вопрос. Не подскажет ли кто приблизительный алгоритм, по которому можно было бы отфильтровать сигнал.
Во времени обработки я практически не ограничен, но достаточно серьезно ограничен в памяти. Максимум, который можно выделить на эту задачу 64 байта.

PS: Сорри, если на форуме уже обсуждалось. Я не нашел.

[DS]

Спраситься с шумом без фильтра на входе АЦП будет очень сложно (из - за теоремы Котельникова). Надо хотябы простой RC фильтр поставить на входе, уровень -3Дб которого приходится на половинную частоту
оцифровки (если Вы цифруете с большим запасом по скорости, как я понял это так).
Программно легче всего организовать скажем 20 разрядный аккумулятор в памяти. После каждого измерения вычитать сдвинутое вправо на 8 разрядов его же значение и прибавлять результат измерения. Получится классический БИХ фильтр первого порядка с постоянной времени 256 измерений. Памяти он не сожрет почти ничего. Его постоянная времени легко меняется на любые 2 в N циклов измерений.

[Krys]

Добавлю небольшое примечание: описанные ранее алгоритмы с отбрасыванием выделяющихся значений называются "ранговые алгоритмы цифровой фильтрации"

Спраситься с шумом без фильтра на входе АЦП будет очень сложно (из - за теоремы Котельникова). Надо хотябы простой RC фильтр поставить на входе, уровень -3Дб которого приходится на половинную частоту оцифровки (если Вы цифруете с большим запасом по скорости, как я понял это так).

Если есть большой запас, то при применении ФНЧ первого порядка, лучше всё-таки его верхнюю граничную частоту существенно понизить относительно того, что вы написали. Т.к. крутизна характеристики ФНЧ первого порядка при указанной граничной частоте не позволит избавиться от (не знаю, как этот термин будет по-русски) "aliasing".



Автору: цифровая фильтрация и статистическая обработка - не всегда разные вещи. Просто цифровая фильтрация в частном случае является средством (инструментом) статистической обработки. Простейший пример: матожидание - статистическая обработка, цифровой фильтр - реализация обработки.