1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：为传感器研究人员提供一套用于选择滤波算法的软件

意义：在工业、生产和科学技术研究的各行业中，常常要用到各种各样的传感器来采集信号，在传感器输出的信号中，一般均含有各种干扰数据，他们来自被测信号源本身、传感器、外界干扰等。为了进行准确测量和控制，必须消除被测信号中的干扰信号，也就是要用数字滤波算法进行处理。所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，因此他实际上是一个程序滤波。然而，滤波算法的范畴很大，需要对各种算法的处理效果进行评估，就需要将每种算法一一写入传感器中实际使用后比较，工作量较大且操作繁琐。使用本软件，可以将传感器采集过来的原始数据同时用多种数字滤波算法进行滤波处理，计算信号的有效参数，并绘制出经过算法滤波处理后的波形图，直观的评估比较各种数字滤波算法的滤波效果，从而方便、快捷的选择最佳数字滤波算法。

国内外研究现状

国内现状：华东理工大学机械学院的寇攀峰，吕强中所写的《合理选择基于单片机的数字滤波方法》论文中提到，在单片机应用中,常常用数字滤波的方法来抑制干扰,检出有用信号。目前已有多种基于单片机的数字滤波方法,许多参考书都罗列了这些滤波方法的原理和程序清单。但这些方法都有各自的应用范围,因此有必要研讨一下如何合理选用一种实用的数字滤波方法。虽然单片机的逻辑运算功能很强，但受主频和存储空间限制，它的算术能力较差，因此要针对系统主要干扰源和系统总体要求选择滤波算法。

国外现状：M Juhola,J Katajainen,T Araita所写的《Comparison of algorithms for standard median filtering》一文中，对标准中值滤波算法的比较进行了详细的研究，并提到可以用计算机设计一款数字滤波软件进行对比。但是他们仅是针对中值滤波这一种算法设计，应用范围相对局限。

纵观国内外现状，目前还没有一款用来对滤波算法方便快捷地进行评估的软件，因此对传感器数字滤波算法选择的研究也具有一定的价值。

2. 研究的基本内容

本设计主要围绕在对传感器采集的信号进行数字滤波处理的过程中，将传感器采集的原始数据通过串口发送到计算机，然后通过本软件同时用多种滤波算法进行处理，并对滤波结果采用统一评价指标进行评估。

主要涉及以下几个方面内容：

1、计算机rs232串口通信原理研究。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1、熟悉编程环境，对系统进行详细的需求分析、提出具体的设计方案。

2、实现计算机与单片机温度采集系统之间的数据通讯。

3、通过本软件对传感器采集的原始数据进行数字滤波处理。

4. 参考文献

1. 邹彦.dsp原理及应用[m].北京:电子工业出版社.2005：169-170.

2. 张燕.一种改进的快速中值滤波算法[j].安徽建筑工业学院学报(自然科学版).2008(04)：27-29

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