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FIR低通滤波器物理含义和最快实现

作者:互联网

FIR低通滤波器物理含义和最快实现

物理含义

以单片机采用ADC输入为例,即便使用一个运放来缓冲RC滤波器的输出,再接入ADC,也只解决了输入阻抗问题,ADC电路受外界干扰仍然会在转换结果中产生噪声。因此,我们希望在单片机内部利用程序来实现低通滤波,彻底摆脱高频噪声。
此时使用FIR滤波器(滑动平均滤波器)比较合适。即 N次采样值加起来,求平均值,作为输出。

代码

如果想要获得比较好的低通效果,不应该增加点数,而应该将多个一样的FIR滤波器串联使用(一个的输出作为下一个的输入)。
注:pass是“遍”的意思,表示迭代次数。
在这里插入图片描述

上面是串联使用的幅频响应。而时域图像也很美观:
在这里插入图片描述

刚才的滑动平均滤波器,时间复杂度是O(n)(设每次处理n个采样)。

可以优化为O(1)的形式:

int buf[8];
int k=0;
int result=0;
int lowpass()
{
result -= buf[k];
buf[k] = ADC();
result += buf[k];
k = (k + 1) % 8;
return result;
}

参考:http://www.elecfans.com/analog/20180523682509.html

50Hz的信号,
用一般的程序写法就可以了,
不一定要用Matlab仿真,简单的解说,

  1. 先取决你的取样率,假设为1KHz取样率
  2. 设定滤波器的缓冲队列FIFO[(1000/50)*4],以及50Hz的同步指标(采样点)
  3. 由50Hz同步指标进行FIFO的方式收集数据资料
  4. 当FIFO存有40个资料,LOOP检查40笔FIFO资料
  5. 若找到50Hz波形,并设50Hz同步指标,如无,重设50Hz同步指标
  6. 将50Hz FIFO资料进行衰减
  7. 输出到Output FIFO
  8. 重复上述操作

标签:FIR,滤波器,最快,FIFO,50Hz,result,低通滤波器,buf,ADC
来源: https://blog.csdn.net/chscn/article/details/105904800