Sun SPOT数据处理 University Outreach Programs in China

Presentation on theme: "Sun SPOT数据处理 University Outreach Programs in China"— Presentation transcript:

1 Sun SPOT数据处理 University Outreach Programs in China
蒋清野（John） Sun 中国技术社区，高级经理 Qingye Jiang (John) Senior Manager Sun Developer Network, China 1

2 Sun SPOT数据处理 数据处理能力是智能仪器水平的标志,不能充分 发挥软件作用,等同硬件化的数字式仪器. 测量精度和可靠性是仪器的重要指 标，引入数据处理算法后，使许多 原来靠硬件电路难以实现的信号处 理问题得以解决，从而克服和弥补 了包括传感器在内的各个测量环节 中硬件本身的缺陷或弱点，提高了 仪器的综合性能。

3 Sun SPOT数据处理 随机误差： 由串入仪表的随机干扰、仪器内 部器件噪声和A/D量化噪声等引 起的，在相同条件下测量同一 量时，其大小和符号作无规则 变化而无法预测，但在多次测量 中符合统计规律的误差。

4 Sun SPOT数据处理 限值滤波法： A、方法： 根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A） 每次检测到新值时判断：
B、优点： 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 C、缺点 无法抑制那种周期性的干扰 平滑度差

5 Sun SPOT数据处理 中值滤波法： A、方法： 连续采样N次（N取奇数） 把N次采样值按大小排列 取中间值为本次有效值 B、优点：
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果 C、缺点： 对流量、速度等快速变化的参数不宜

6 Sun SPOT数据处理 算数平均滤波法： A、方法： 连续取N个采样值进行算术平均运算 N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低
N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4 B、优点： 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波 这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动 C、缺点： 对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用

7 Sun SPOT数据处理 滑动平均滤波法： A、方法： 把连续取N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N
每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据. 把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果 N值的选取：流量，N=12；压力：N=4； 液面，N=4~12；温度，N=1~4 B、优点： 对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高 适用于高频振荡的系统 C、缺点： 灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差 不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 不适用于脉冲干扰比较严重的场合

8 Sun SPOT数据处理 中位值平均滤波法： A、方法： 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
B、优点： 融合了两种滤波法的优点 对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差 C、缺点： 测量速度较慢，和算术平均滤波法一样

9 Sun SPOT数据处理 编程练习： 选用合适的滤波方法，对SPOT采 集到的温度、亮度和三轴加速 度数据进行滤波，并与没有滤波 前的数据进行比较。

10 滤波器Java程序模板 public class MyDataFilter { // 全局变量声明 double [] data;
int filterLength; int sampleNumber; public MyDataFilter(int length) data = new double[length]; filterLength = length; sampleNumber =0; } public double performFilter(double newValue) //滤波算法 return filteredValue;

11 滤波器Java程序模板 public double performFilter(double newValue) { double sum;
for (int i=1;i<filterLength;i++) data[filterLength-i] = data[filterLength-i-1); data[0]=newValue; sampleNumber = sampleNumber + 1; sum = 0; for (int=0;i<filterLength;i++) sum = sum + data[i]; if (sampleNumber<filterLength) return sum/sampleNumber; else return sum/filterLength; }

12 滤波器Java程序模板 import org.sunspotworld.MyDataFilter;
MyDataFilter myFilter = new MyDataFilter(5); 采样得到double lightData; double filteredLightData = myFilter.performFilter(lightData);

13 Sun SPOT数据处理 University Outreach Programs in China
蒋清野（John） Sun 中国技术社区，高级经理 Qingye Jiang (John) Senior Manager Sun Developer Network, China 13