作用

消除輸入信號的“突變”脈沖，如下圖：

中值濾波原理

連續(xù)采樣N次（N取奇數(shù)），把N次采樣值按大小排列，取中間值為本次有效值。

下面以3次中值濾波原理為例說明原理：輸入數(shù)據(jù)里面a3點為毛刺，b3點是由a1 a2 a3三個點排序得出的，由于a3>a2>=a1，所以，b3=a2或者a1，這樣中間的毛刺信號就沒了。

圖1 3次采樣中值濾波示例

優(yōu)點

能有效克服因偶然因素引起的波動干擾，對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果。

代碼設(shè)計

以3次采樣中值濾波器為例，設(shè)計方案如圖2所示。源碼和仿真測試代碼鏈接：

緩存用寄存器打拍實現(xiàn)，比較需要任意兩兩比較，所以比較次數(shù)為C n ^2^次，選擇輸出在比較完成以后，進(jìn)行簡單排序，確定中間值輸出。其中比較麻煩的是后面兩步，比較次數(shù)和排序隨著中值濾波規(guī)模的變大而變大，是二次增長。

圖2 中值濾波器方案

代碼詳解

很多小伙伴反應(yīng)嗎，最多到上一步方案設(shè)計就難以往下走了，不知道代碼怎么設(shè)計。為了讓大家學(xué)會怎么設(shè)計代碼，這里給大家提供代碼含義解釋和設(shè)計思路解釋。

根據(jù)圖2，首先寫緩存器，din是輸入端口。代碼如下：

比較部分為了簡便，我們用一個bit位代表某兩兩比較的結(jié)果，比如com[2]=1就代表din_buf[0]大于din_buf[2]，反之din_buf[0]小于din_buf[2]。這樣用3bit的線就可以保留比較結(jié)果了。wire類型的代表線，assign代表將結(jié)果引到某根線上，所以比較結(jié)果輸出到comp[*]沒有經(jīng)過任何時鐘，延時是純粹的組合邏輯延時。代碼如下：

排序篩選的部分由于只有3個比較所以直接用枚舉法，全部列出來處理。注釋部分表示了排序結(jié)果，根據(jù)排序結(jié)果選擇將哪個緩沖器輸出即可。代碼如下：

仿真測試

仿真測試文件和代碼在同一個文件夾下，歡迎下載。第二行周期波形是輸入波形，帶有一個正尖峰和一個負(fù)尖峰，經(jīng)過中值濾波后如第三行所示，毛刺都沒了。

**圖3 ** 中值濾波結(jié)果