有一个信号采样率为61.44MHz的原始信号文件,该文件内容为IQ,IQ....IQ形式的时域数据,其中I、Q的大小均为2字节,完整的一组IQ即4字节,它们共表示一个频域数据点。请用C++实现一个Farrow滤波器模块,该模块可以根据不同的插值倍数把原始信号进行插值滤波为122.88MHz的信号存成IQIQ....形式的时域数据文件。
时间: 2023-05-22 08:02:26 浏览: 136
C++实现信号滤波处理
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好的,我可以回答这个编程类的问题。以下是实现Farrow滤波器的C语言程序示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SAMPLE_RATE 61440000 // 采样率
#define INTERP_FACTOR 2 // 插值倍数
#define OUTPUT_RATE SAMPLE_RATE * INTERP_FACTOR // 输出信号采样率
#define FILE_NAME "raw_signal_file.bin" // 原始信号文件名
#define OUTPUT_FILE "filtered_signal_file.bin" // 输出信号文件名
int main() {
FILE *raw_file, *output_file;
int16_t input_data[2];
int32_t output_data[2];
float interp_phase = 0.0f;
// 打开文件
if ((raw_file = fopen(FILE_NAME, "rb")) == NULL) {
printf("Cannot open file %s!", FILE_NAME);
exit(1);
}
if ((output_file = fopen(OUTPUT_FILE, "wb")) == NULL) {
printf("Cannot open file %s!", OUTPUT_FILE);
exit(1);
}
// 逐个采样读取并插值滤波
while (fread(input_data, sizeof(int16_t), 2, raw_file) == 2) {
// Farrow滤波器的3次样条插值
float x = interp_phase - 1.0f;
float interp_coef[4];
interp_coef[0] = -0.5f * x * x * x + x * x - 0.5f * x;
x += 1.0f;
interp_coef[1] = 1.5f * x * x * x - 2.5f * x * x + 1.0f;
x += 1.0f;
interp_coef[2] = -1.5f * x * x * x + 2.0f * x * x + 0.5f * x;
x += 1.0f;
interp_coef[3] = 0.5f * x * x * x - 0.5f * x * x;
// 计算插值后的IQ值
output_data[0] = (int32_t)(input_data[0] * interp_coef[0] + input_data[2] * interp_coef[1]
+ input_data[4] * interp_coef[2] + input_data[6] * interp_coef[3]);
output_data[1] = (int32_t)(input_data[1] * interp_coef[0] + input_data[3] * interp_coef[1]
+ input_data[5] * interp_coef[2] + input_data[7] * interp_coef[3]);
// 将插值后的结果写入输出文件
fwrite(output_data, sizeof(int32_t), 1, output_file);
// 更新插值相位
interp_phase += INTERP_FACTOR;
if (interp_phase >= 1.0f) {
interp_phase -= 1.0f;
fread(input_data, sizeof(int16_t), 6, raw_file); // 每次读取6个采样点以做下一次3次样条插值
}
}
// 关闭文件
fclose(raw_file);
fclose(output_file);
return 0;
}
```
这个程序可以读取文件"raw_signal_file.bin"中的原始信号数据,每2个16位整数(IQ)表示一个时域数据点,在进行Farrow插值滤波后,将结果以4字节(IQIQ)为单位写入文件"filtered_signal_file.bin"中,达到将信号采样率从61.44MHz提高到122.88MHz的目的。
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