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.

[Виктория]

Простите, но так делать нельзя!
Если наводка идет на линейный тракт, подобная нелинейная фильтрация приведет к смещению оценки измеряемой величины (если не очевидно - могу пояснить). Всем поддержавшим подобный метод также предлагаю подумать над этим.

Поясните пожалуйста, Станислав.

To Fedor78 - сколько отсчетов приходится на эти "шилья". В том моем алгоритме, естественно, предполагалось что по одному. И Ваше замечание насчет дополнит. памяти поясните, пожалуйста. п.п.1-3 буферной памяти точно не требуют (скользящее среднее с медианной отбраковкой)

[Stanislav]

Простите, но так делать нельзя!
Если наводка идет на линейный тракт, подобная нелинейная фильтрация приведет к смещению оценки измеряемой величины (если не очевидно - могу пояснить). Всем поддержавшим подобный метод также предлагаю подумать над этим.

Поясните пожалуйста, Станислав.

Поясню на примере. Для наглядности привожу рисунок.


Здесь: t - время, U(t) - напряжение (или число на выходе АЦП).
Предположим, мы измеряем постоянное напряжение (истинное значение условно изображено непрерывным и зелёным). Последовательность измерений - коричневые точки. На рисунке я попытался изобразить импульсную помеху, воздействующую на входной тракт. Характерной особенностью электромагнитных помех, воздействующих на линейный тракт, является их нулевое мат. ожидание (иными словами, среднее значение помехи равно 0). Таким образом, усреднив "отсчёты", изображенные на рисунке, получим оценку, очень близкую к истинному значению измеряемой величины (несмещённую оценку). Нетрудно убедиться, что, применив предложенный Вами способ нелинейной фильтрации, получим смещение оценки относительно истинного значения, т.к. основной пик помехи будет устранён, а её "хвост" - нет.
Средств подавления периодических импульсных помех существует множество. Особенно простой их реализация становится, если частота помехи известна (400 Гц - автор темы явно работает с военным оборудованием ). Еще один пример: положив частоту выборки медленно меняющегося сигнала кратной 400 Гц, и, применив КИХ-фильтр НЧ с нулями, расположенными на частотах k*400 Гц (k - натуральное число), получим полное подавление помехи.

[Krys]

пример: положив частоту выборки медленно меняющегося сигнала кратной 400 Гц, и, применив КИХ-фильтр НЧ с нулями, расположенными на частотах k*400 Гц (k - натуральное число), получим полное подавление помехи.

Блестящее решение!