LabVIEW-实现均值滤波

题目要求

编写程序，实现如下目标：综合应用while循环和移位寄存器，以随机数方式模拟单路5~10V之间电压信号采集，并将当前采集数据与最近4次采集数据进行算术平均，作为采集结果的最终可用数据结果。可根据个人理解自主设计程序前面板，但需要尽可能模拟实用软件界面风格。

题目分析

根据题目要求，选择While循环结构，同时选择移位寄存器用来传递前几次数据。首先题目要求采用随机数方式模拟单路5~10V之间电压信号采集，因此通过调用函数节点“随机数（0-1）”，产生一个0-1之间的随机数，再对0-1之间的随机数乘以5，产生0-5之间的随机数，最后用10减去0-5之间的随机数，即可产生5-10之间的随机数。

在此基础上通过波形图表（原始波形）显示当前数据。再通过左侧的四个移位寄存器，将最近4次采集数据与当前采集数据进行求和（在函数选板中选择“布尔”—“复合运算”，更改模式为“加”），最后除以5，获得算术平均值，并通过波形图表（低通滤波后的波形）显示。为了更加清楚的观察到数据变化，调用“等待”函数节点，设置参数为“200”，实现每隔0.2秒采集一次数据。

实现过程

总结 

通过对比两个波形发现：数据的大致趋势相同，实现了“低通滤波”，滤除了高频干扰信号，使波形平滑。

查阅资料得知，此处采用了均值滤波算法。平均值滤波算法是比较常用，也比较简单的滤波算法。在滤波时，将N个周期的采样值计算平均值，算法非常简单。当N取值较大时，滤波后的信号比较平滑，但是灵敏度差；相反N取值较小时，滤波平滑效果差，但灵敏度好。

优点：算法简单，对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，适用于高频振动的系统。

缺点：对异常信号的抑制作用差，无法消除脉冲干扰的影响。