二阶低通滤波器 c语言

二阶低通滤波器是一种常见的信号处理技术，它通过模拟电路或数字信号处理器中的运算来平滑输入信号并抑制高频噪声。在C语言中，可以使用数字信号处理库（如arm_math.h for ARM Cortex-M处理器）来实现二阶滤波器，例如巴特沃斯滤波器(Butterworth filter)、切比雪夫滤波器(Tchebychev filter)或椭圆滤波器(Elliptic filter)。

在C语言中，实现二阶低通滤波通常涉及以下几个步骤：

1. **定义滤波器系数**：计算所需的滤波器系数，包括极点(poles)和零点(zeros)，这取决于选择的具体滤波器类型和截止频率。

2. **数据结构**：创建用于存储滤波器状态的数据结构，可能包括滤波器系数数组、之前的状态变量等。

3. **滤波函数**：编写函数，接收输入信号和滤波器状态作为参数，进行一次滤波操作。这通常涉及到卷积或递归算法来更新当前样本的值。

4. **状态更新**：在每次滤波循环结束后，更新滤波器的状态（如果需要的话），以便在下一次迭代中应用。

下面是一个简化的示例，展示了如何使用双线性变换(Direct Form II)来实现二阶低通滤波器（Biquad Filter）：

#include <arm_math.h>

// 假设你有滤波器系数：b0, b1, b2, a1, a2
void apply_biquad(float input[], float output[], int num_samples, float *b0, float *b1, float *b2, float *a1, float *a2) {
    arm_biquad_cascade_df2_instance_f32 q;
    arm_biquad_cascade_df2_init(&q, *b0, *b1, *b2, *a1, *a2);

    for (int i = 0; i < num_samples; ++i) {
        // 更新滤波器状态并计算新的输出
        arm_biquad_cascade_df2_q15(&q, input[i], &output[i]);
    }
}