基于LabVIEW 的中值滤波算法在剔除尖脉冲干扰中的应用

靳 松， 朱兆林， 张 旺， 格日勒图

（中机生产力促进中心， 北京 100044）

0 引言

数据采集和控制系统在实际运行中会受到各种电磁干扰， 一般通过硬件滤波电路和软件滤波算法的形式来消除电磁干扰对系统的影响。 但是当现场有大功率的设备频繁启停或传感器的采集电路存在设计缺陷时，数据采集系统容易受到尖脉冲干扰，当系统受到强烈的尖脉冲干扰时， 采集的数据中会叠加一些尖脉冲干扰信号，这种干扰信号具有干扰能力强、无规律的特点。 尖脉冲干扰信号引起的粗大误差会使采集数据瞬间增大或减少， 引起安全系统误动作甚至使整个系统无法正常运行。

1 研究背景

当周围有大功率设备频繁启动时某试验台润滑油箱油温采集受到严重的尖脉冲干扰， 油箱油温曲线上布满了尖峰，见图1，温度超限频繁，安全系统报警停机，试验台无法正常工作。

图1 纵坐标为20℃～80℃时油箱油温曲线

从图1 可以看出油箱油温在50 ℃左右变化时，油温曲线纵坐标为20℃～80℃时无法看到尖脉冲干扰的最大值。改变纵坐标的温度值为-1000℃～6000℃，如图2 所示，从图2 中可以看到数据受到尖脉冲干扰时油箱温度采集值可以瞬间增到5455℃，是油箱正常温度的100 多倍，最低到0 度，无法设置报警阈值，安全系统遇到这种尖脉冲干扰就会立即报警停机。

图2 纵坐标为-1000℃～6000℃时油箱温度曲线

2 中值滤波算法

1971 年著名学者J.W.Tukey 提出了中值滤波概念并将其用作时间序列平滑， 中值滤波一出现就因其对尖脉冲具有良好的拟制能力而备受瞩目。……