用c语言设计一个二阶滤波器

时间: 2023-07-16 19:17:04 浏览: 82
下面是一个二阶低通滤波器的C代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define PI 3.1415926 /* 定义二阶低通滤波器结构体 */ typedef struct { double a0, a1, a2; double b0, b1, b2; double x1, x2; double y1, y2; } SecondOrderFilter; /* 初始化二阶低通滤波器 */ void initFilter(SecondOrderFilter *filter, double f0, double fs) { double w0 = 2 * PI * f0 / fs; double cosw0 = cos(w0); double sinw0 = sin(w0); double alpha = sinw0 / (2 * 0.707); filter->a0 = 1 + alpha; filter->a1 = -2 * cosw0; filter->a2 = 1 - alpha; filter->b0 = (1 - cosw0) / 2; filter->b1 = 1 - cosw0; filter->b2 = (1 - cosw0) / 2; filter->x1 = 0; filter->x2 = 0; filter->y1 = 0; filter->y2 = 0; } /* 二阶低通滤波器处理 */ double processFilter(SecondOrderFilter *filter, double input) { double output = filter->b0 / filter->a0 * input + filter->b1 / filter->a0 * filter->x1 + filter->b2 / filter->a0 * filter->x2 - filter->a1 / filter->a0 * filter->y1 - filter->a2 / filter->a0 * filter->y2; filter->x2 = filter->x1; filter->x1 = input; filter->y2 = filter->y1; filter->y1 = output; return output; } /* 测试代码 */ int main() { double f0 = 100; /* 截止频率 */ double fs = 1000; /* 采样率 */ double t = 0; /* 当前时间 */ double dt = 1 / fs; /* 采样间隔 */ double input = 0; /* 输入信号 */ double output = 0; /* 输出信号 */ SecondOrderFilter filter; initFilter(&filter, f0, fs); /* 生成输入信号 */ for (int i = 0; i < 1000; i++) { input = sin(2 * PI * 10 * t) + sin(2 * PI * 100 * t); output = processFilter(&filter, input); printf("%f,%f,%f\n", t, input, output); t += dt; } return 0; } ``` 该代码中,我们定义了一个二阶低通滤波器结构体 `SecondOrderFilter`,包含了滤波器的系数和历史输入输出值。函数 `initFilter` 用于初始化滤波器,输入截止频率 `f0` 和采样率 `fs`,根据公式计算出滤波器的系数。函数 `processFilter` 用于处理输入信号,根据滤波器的差分方程计算出输出信号,并更新历史输入输出值。 在测试代码中,我们生成了一个由两个正弦波叠加而成的输入信号,并通过 `processFilter` 函数进行滤波处理,输出结果包含时间、输入信号和输出信号。

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