数字滤波技术在汽车检测设备上的运用

陈浩权

摘 要：数字滤波技术在汽车检测设备中具有重要的作用，数据滤波技术本身具有减少信号干扰的功效，从而在最大程度上减少错误信息出现的可能性，进而充分保证汽车检车设备应用的稳定性和可靠性。为此，文章从软件方面对滤波技术的应用原理、算法和能够进行应用的范围进行分析，并将此和硬件滤波应用的区别进行分析，基于数字滤波技术自身的优势研究其在汽车检测设备上的运用。

关键词：数字滤波技术；汽车检测设备；应用

汽车检测设备是否准确对汽车检测设备本身的精确度和最终汽车检测的准确度具有重要的影响。

1 数字滤波技术概述

1.1 软件滤波

滤波是一种只让某一种频率带范围的信号顺利通过的抑制干扰措施之一。滤波能够从汽车设备的仪器中获得需要采集的信号，并通过数据传输线将信号传送到指定的控制系统中。在这个数据采集的过程中会产生一系列的干扰，为了能够保证汽车控制系统中对数据信息处理的准确，需要在汽车数据处理之前消除这些干扰的因素，而软件滤波通过软件算法能够对信号干扰问题进行处理，从而减少一些干扰杂波的信号，在最终意义上获得相关的真实性数据。

1.2 数字滤波的方式

关于数字滤波的定义，上文叙述是指通过软件算法来对数据进行有效的处理，从而减少噪声和杂音对信号带来的干扰，获得真正意义上真实的数据信息。数字滤波的方法一般有以下几种，主要包括：①程序判断法，程序判断法也被人们称作是限幅滤波法，即根据经验来确定一个最大的偏差值a，将之后测试到的数值和之前的测试结果进行对比，得到差值，如果差值的绝对值不超过最大偏差值a，则可以被认为是有效值。②中值滤波法，中值滤波法是指保持采样的动作N次（为奇数），将这些次的采样数值按照从大到小的顺序排列，从这些数值从取一个中间值作为这次计算的有效值。③算数平均法，算数平均法是指对连续获得的采样值应用算数平均运算。④递推平均法，这种方法是指将连续获得的采样值认为是一个整体的队列，该队列的长度可以被认为是固定的N，将采样获得的新数据放在队列的尾部，同时去除原有的队列第一个数据信息，对剩下的数据信息进行平均运算。⑤抑制脉冲平均算法，抑制脉冲平均算法是指在对N个数值进行采样之后，去掉中间的最大和最小值，得到比N少两个的数据，对这些数据求平均值。

1.3 数字滤波的优势

数字滤波的优势特点具体表现在以下几个方面：第一，数字滤波的实现主要应用某种软件，不依赖硬件设备就能完成工作，且具有良好的稳定性、可靠性的特点。第二，数字滤波能够适用于各个通道，实现通道资源信息的共享，降低资源开发应用的总体成本费用。第三，数字滤波能够对频率较低的信号进行滤波处理。

2 数字滤波技术在汽车检测设备标定中的应用

汽车检测设备系统设计是为了能够在最大程度上保证汽车检测设备检测的精确度和准确度。其中在汽车检测设备系统中最重要的影响因素是对数据信号的处理。在汽车检测设备中，受设备标定收集到的信号不同，同一种硬件线路具有干扰的针对性，为此需要增加更多的硬件线路来减少一些不必要的干扰。增加硬件线路的策略会增加系统应用成本。为此，需要有关人员在原有系统硬件滤波的基础上开发设计出新的软件滤波。文章采用未知有理数滤波的方法具体分析数字滤波在系统中的应用。

2.1 数字滤波技术在汽车检测设备标定中的应用原理

数字滤波技术在汽车检测设备中的测量结果是一个未被确定的知数A，其中，是检测数值可信度的分布密度函数。关于定义，使其具有能够区分奇数、偶数跳动的功能是数字滤波技术在汽车检测设备中应用最为关键的部分。经过对偶然跳动和电压量大小值的对比分析发现，假设Vi是在偶然的情况下是跳动的，则其具有很明显的孤立性特点。在Vi领域内Vi（1≤j≤n j≠i）的个数是零，则说明Vi是电压变大或者变小时候，Vi领域的Vj会变多，如果Vj较多，则可以认为Vi的可信度很大i代表的是Vi领域|V-Vi|不超过λ中里面包含的Vj的个数，具体定义为如（1）所示。应用这种方法能够有效消除脉冲和数据平滑对数据信息带来的干扰问题。

2.2 数字滤波技术在汽车检测设备标定中的应用优势

汽车检测设备中测量值的跳动如果是通过电的交流引起的，则其后续值将会逐渐变大，依据E（A）的计算方法，（该算法公式如（2））所示可以在很快的时间内得到实际的电量值。这种方法和模糊理论的滤波方法相比虽然具有很大的计算量，但是总体的抗干扰性能较好，具有很强的实际应用价值。

2.3 滤波的应用效果比较

应用未确知有理数来进行滤波处理，并对采集前后的两种后波形进行比较。根据正弦波信号利用算术平均值法和中值法相结合的复合滤波法在经过相关的滤波处理之后的波动图、正弦波信号利用未确知有理数滤波法实现滤波处理之后总体上出现了延迟的现象，但从整体上看波形图的相对位置没有发生变化，和之前进行滤波之前的图像显示一致。这三种滤波效果比较上看，确知有理数滤波后的效果更明显。

3 结语

综上所述，软件滤波在汽车检测设备中应用能够在简化汽车电路设计的同时，更为方便的获得不同信号干扰下的滤波数据，并且减少干扰对滤波获得带来的影响。现阶段的汽车检测设备系统中较为常用的是软件滤波方法，辅助应用的是硬件滤波的方式。

参考文献

[1]杜鹤亭，高林奎，樊戈平.数字滤波技术在轨道检测中的应用[J].中国铁道科学，1997，（1）：81-93.

[2]张帅，刘文清，张玉钧，等.数字滤波方法在TDLAS气体检测中的应用[J].光学学报，2010，（5）：1362-1367.

[3]李樹珉，白云川，安相璧，等.数字滤波技术在汽车检测设备标定上的应用[J].消费导刊，2008，（18）：196-197.