iir matlab c代码,[数字信号处理]IIR滤波器的直接设计(C代码)

以下是一个使用直接IIR滤波器设计算法的C语言代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979323846

// 定义IIR滤波器结构体
typedef struct {
    int order;          // 滤波器阶数
    double a[10];       // 反馈系数
    double b[10];       // 前馈系数
    double x[10];       // 输入历史
    double y[10];       // 输出历史
} iir_filter_t;

// 初始化IIR滤波器结构体
void iir_filter_init(iir_filter_t *filter, int order) {
    filter->order = order;
    for (int i = 0; i <= order; i++) {
        filter->a[i] = 0.0;
        filter->b[i] = 0.0;
        filter->x[i] = 0.0;
        filter->y[i] = 0.0;
    }
    filter->b[0] = 1.0;
}

// 计算IIR滤波器系数
void iir_filter_calculate_coefficients(iir_filter_t *filter, double fc, double fs) {
    double wc = 2 * PI * fc / fs;
    double alpha = sin(wc) / (2 * filter->order);
    double beta = 0.5 * ((1 - cos(wc)) / (1 + cos(wc)));
    filter->a[0] = 1.0;
    filter->b[0] = beta;
    for (int i = 1; i <= filter->order; i++) {
        filter->a[i] = alpha;
        filter->b[i] = beta;
    }
}

// IIR滤波器处理输入信号
double iir_filter_process_sample(iir_filter_t *filter, double x) {
    double y = 0.0;
    for (int i = filter->order; i >= 1; i--) {
        filter->x[i] = filter->x[i - 1];
        filter->y[i] = filter->y[i - 1];
    }
    filter->x[0] = x;
    for (int i = 0; i <= filter->order; i++) {
        y += filter->b[i] * filter->x[i];
        if (i > 0) {
            y -= filter->a[i] * filter->y[i - 1];
        }
    }
    filter->y[0] = y;
    return y;
}

int main() {
    // 创建一个IIR滤波器结构体
    iir_filter_t filter;
    iir_filter_init(&filter, 2);    // 二阶IIR滤波器

    // 计算IIR滤波器系数
    double fc = 1000.0;             // 截止频率为1kHz
    double fs = 8000.0;             // 采样率为8kHz
    iir_filter_calculate_coefficients(&filter, fc, fs);

    // 处理输入信号
    double x[10] = {0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0};
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        double y = iir_filter_process_sample(&filter, x[i]);
        printf("%f\n", y);
    }

    return 0;
}

这个代码实现了一个二阶IIR滤波器，可以通过修改`order`的值来实现其他阶数的IIR滤波器。`iir_filter_init`函数用于初始化IIR滤波器结构体，`iir_filter_calculate_coefficients`函数用于计算IIR滤波器系数，`iir_filter_process_sample`函数用于处理输入信号。在这个示例中，我们将一个长度为10的输入信号`x`输入到IIR滤波器中，并输出每个样本的输出信号`y`。