Filtro de media móvil

Hemos visto que una forma de reducir el ruido es calcular la media. Pero esto plantea un problema cuando medimos un valor que cambia más rápido de lo que somos capaces de tomar las muestras necesarias. En ese caso hay que cambiar de estrategia, en lugar de capturar n mediciones del mismo valor, se captura solo una y se suman las anteriores n-1 mediciones. Es decir se borra la medición más antigua, se introduce la nueva y se vuelve a calcular la media, de esa forma que el número de mediciones a tener en cuenta para la media nunca cambia.

Los pasos serian los siguientes:

1. Capturar muestras hasta llegar a n muestras
2. Sumar todas las muestras
3. Dividir la suma entre n. Ese es el valor de la señal en ese punto.
4. Eliminar el valor más antiguo
5. Volver al punto 1

Lo ideal es que el tiempo entre mediciones sea el mismo y que sea suficiente para que la señal no varíe demasiado. Si la señal varía de forma continua y suave es posible que el filtro casi no afecte a la forma original de la señal. Sin embargo si hay cambios bruscos puede suavizar estos cambios (por ejemplo en una señal cuadrada). Dependiendo de la duración de la señal, el número de muestras que se usan para calcular la media y el tiempo entre ellas puede afectar más o menos a la señal original.

En la imagen inferior se puede ver como una señal cuadrada (verde) se ve afectada por un filtro de media movil (naranja)

En la siguiente imagen se puede ver como una señal con forma de onda sinusoidal (verde) y su salida tras aplicar un filtro de media movil (naranja). Como la señal es continua y varia de forma suave no se ve casi afectada en la forma, pero si que hay un pequeño desfase en el tiempo, debido a que la media «tarda» en alcanzar el valor original. A mayor sea el número de muestras usadas para calcular la media mayor será este desfase.