C# C语言中的简单信号处理#

我正在对一个真实世界的传感器进行采样，我需要显示它的过滤值。信号以10Hz的频率采样，在此期间，信号可能会上升到最大范围的80%

前面我使用均方根作为过滤器，并将其应用于我记录的最后五个值。对于这个应用程序来说，这不太好，因为我不存储未更改的值。换句话说，我需要考虑过滤器中的时间……/P> 我读过，但没从中得到什么。有专门针对程序员而不是工程师的教程吗？是否有一些简单的代码片段可以帮助您

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Update：经过几次电子表格测试后，我执行了执行所有日志的执行决定，并应用了.< /P> < P>我没有教程可以帮助您，但是在C语言中，您可能需要考虑使用活动LINQ——请参阅博客文章。< /P> 作为获取事件的一种方式，您可以在不必存储所有值的情况下进行处理，它只需在中获取下一个事件时进行处理

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考虑时间，你可以使用一个负指数的指数来减少过去测量的影响。

你总是需要存储一些值（但不一定）。 所有输入值）。滤波器的电流输出取决于 输入值的数量，可能还有一些过去的输出值

最简单的滤波器是一阶巴特沃斯低通滤波器 过滤器。这只需要存储一个过去的输出 价值滤波器的（电流）输出y（n）为：

y（n）=x（n）-a1*y（n-1）

其中x（n）为当前输入，y（n-1）为前一输入 滤波器的输出。a1取决于截止频率 以及采样频率。截止频率 必须小于5Hz（采样频率的一半）， 足够低以滤除噪音，但不太低 输出将相对于输入延迟。及 当然不会太低，以至于真正的信号被过滤掉

在代码中（主要是C#）：

double a1=0.57//0.57只是一个示例值。
双拉丝=0.0；
while（true）
{
双x=；
双y=x-a1*整形；
lastY=y；
}

一阶过滤器是否足够取决于您的 输入信号的要求和特性（a 高阶滤波器可能能够抑制更多的噪声 噪声（以输出信号的更高延迟为代价）

对于高阶过滤器，必须存储更多的值 代码变得有点复杂了。通常 数组中的值需要向下移位；排列 对于过去的y值和过去的x值的阵列。

在DSP中，术语“滤波器”通常指连续信号中频率分量的放大或衰减（即“降低”）。这通常是使用快速傅立叶变换（FFT）完成的。FFT从在给定时间长度上记录的信号开始（数据在所谓的“时域”中），并将这些值转换为所谓的“频域”，其中结果表明信号在一系列频率“箱”中的强度，范围从0 Hz到采样率（在您的情况下为10 Hz）。因此，作为一个粗略的例子，一秒钟的数据（10个样本）的FFT将告诉您在0-2 Hz、2-4 Hz、4-6 Hz、6-8 Hz和8-10 Hz下的信号强度

要“过滤”这些数据，您可以增加或减少任何或所有这些信号强度值，然后执行反向FFT将这些值转换回时域信号。例如，假设您想对转换后的数据进行低通滤波，其中截止频率为6 Hz（换句话说，您想去除信号中高于6 Hz的任何频率分量）。您可以通过编程将6-8 Hz值设置为零，将8-10 Hz值设置为0，然后进行反向FFT

我之所以提到这些，是因为听起来“过滤”并不是你真正想要做的。我想你只是想显示你的传感器的当前值，但是你想平滑结果，这样它就不会对传感器测量值的瞬时波动做出过度反应。最好的方法是使用一个简单的运行平均值，可能是使用较新的值比较旧的值权重更大

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通过存储最新测量值的集合，运行平均值很容易编程（相信我，比FFT容易得多）。您提到您的应用程序只存储与先前值不同的值。假设您还存储了记录每个值的时间，运行平均值代码应该可以很容易地使用记录的先前值来填充“缺失值”。

是的，对于采样多个数据流的复杂实时系统，数据处理（数据的计算和存储）中可能存在问题和数据一致性。

因此，仅计算最后五个值的问题在于，由于未记录未更改的数据，它们不能反映实时性？我理解正确吗？+1的链接，似乎是一个非常好的主意。然而，这似乎有点脱离了他的实际问题。。。对我来说，他的主要问题似乎是，他只存储变化，而不存储随时间变化的信号，在进行计算时，他需要后者。存储时间或更改日志本身可能就足够了。他似乎想保留一个值，但要向其中添加时间，需要先减小值，然后再添加新值。随着时间的推移，这将更多地减少旧值，并且通过使用反应式linq，他可以更好地拥有一种算法来满足他的需要。你是对的，我不想弄乱FFT。我不介意数学或其他任何东西，但当我看到FFT实现（或函数）时，我会感到一阵寒意。一旦你经历了最初的痛苦，这真的很有趣，它为你打开了很多大门

double a1 = 0.57; //0.57 is just an example value.
double lastY = 0.0;
while (true)
{
    double x = <get an input value>;

    double y = x - a1 * lastY;

    <Use y somehow>

    lastY = y;
}