用C语言设计fir滤波器

在C语言中设计FIR（Finite Impulse Response，有限 impulse response）滤波器通常涉及到数组操作和循环结构。FIR滤波器是一种线性相位滤波器，其特点是利用一组固定系数对输入信号进行无限次延拓后再进行逐点相加。以下是设计一个简单的FIR低通滤波器的基本步骤：

1. **确定滤波器规格**：确定所需的截止频率、滤波器阶数（即系数的数量）以及是否需要正交化。

2. **设计滤波器系数**：计算每个系数，这通常依赖于滤波器的设计方法，比如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫I型（Chebyshev Type I）、切比雪夫II型（Chebyshev Type II）等。可以使用数值算法如窗函数法（如汉明窗、黑曼窗）生成系数数组。

// 示例：假设我们有一个3阶的低通滤波器
float coefficients[4]; // 假设是长度为4的一维数组

3. **创建过滤函数**：创建一个接受输入信号和系数数组的函数，通过循环累加每个采样值乘以对应的系数。

void fir_filter(float *input, float *output, float *coefficients, int filter_length) {
    for (int i = 0; i < input_size; ++i) {
        output[i] = 0.0;
        for (int j = 0; j < filter_length; ++j) {
            output[i] += input[i - j] * coefficients[j];
        }
    }
}

4. **应用滤波**：将要处理的数据传递给`fir_filter`函数。

注意：为了性能优化，实际项目中可能会使用向量化操作或者预先加载系数到硬件加速单元，但这取决于具体的硬件平台。