数字信号预处理软件处理方法主要包括

1.数字滤波 数字滤波实质上是一种程序滤波，与模拟滤波相比具有如下优点：

①不需要额外的硬件设备，不存在阻抗匹配问题，可以使多个输入通道共用一套数字滤波程序，从而降低了仪器的硬件成本。

②可以对频率很低或很高的信号实现滤波。

③可以根据信号的不同而采用不同的滤波方法或滤波参数，灵活、方便、功能强 . 1）.中值滤波 中值滤波方法对缓慢变化的信号中由于偶然因素引起的脉冲干扰具有良好的滤除效果。其原理是对信号连续进行n次采样，然后对采样值排序，并取序列中位值作为采样有效值。程序算法就是通用的排序算法。采样次数n一般取为大于3的奇数。当n＞5时排序过程比较复杂，可采用“冒泡”算法。 2）.算术平均滤波 算术平均滤波方法的原理是，对信号连续进行n次采样，以其算术平均值作为有效采样值。该方法对压力、流量等具有周期脉动特点的信号具有良好的滤波效果。采样次数n越大，滤波效果越好，但灵敏度也越低，为便于运算处理，常取n = 4、8、16。 3）.滑动平均滤波 在中值滤波和算术平均滤波方法中，每获得一个有效的采样数据必须进行n次采样，当采样速度较慢或信号变化较快时，系统的实时性往往得不到保证。采用滑动平均滤波的方法可以避免这一缺点。该方法采用循环队列作为采样数据存储器，队列长度固定为n，每进行一次新的采样，把采样数据放入队尾，扔掉原来队首的一个数据。这样在队列中始终有n个最新的数据。对这n个最新数据求取平均值，作为此次采样的有效值。这种方法每采样一次，便可得到一个有效采样值，因而速度快，实时性好，对周期性干扰具有良好的抑制作用。 4） .低通滤波 当被测信号缓慢变化时，可采用数字低通滤波的方法去除干扰。数字低通滤波器是用软件算法来模拟硬件低通滤波的功能。一阶RC低通滤波器的微分方程为

式中 τ = RC是电路的时间常数。用X替代ui，Y替代uo，将微分方程转换成差分方程，得

整理后得

式中 △t——采样周期；X（n）——本次采样值；Y（n）和Y（n－1）——本次和上次的滤波器输出值。取α= △t /（τ+ △t ），则上 式可改写成

式中 α——滤波平滑系数，通常取α?1。 由上式可见，滤波器的本次输出值主要取决于其上次输出值，本次采样值对滤波器输出仅有较小的修正作用，所以该滤波器算法相当于一个具有较大惯性的一阶惯性环节，模拟了低通滤波器的功能，其截止频率为

如取α = 1/32， △t = 0.5s，即每秒采样2次，则fc ≈ 0.01Hz，可用于频率相当低的信号的滤波。