生成一个c程序,能够通过对同一信号进行FIR和IIR滤波,并且能够通过CCS编译仿真,在Graph窗口中将原始信号波形、原始信号频谱、FIR滤波后信号波形、FIR滤波后信号频谱、IIR滤波后信号波形、IIR滤波后信号波形显示出来
时间: 2023-11-25 16:04:48 浏览: 88
以下是一个简单的C程序,可以对同一信号进行FIR和IIR滤波,并且可以通过CCS编译仿真,在Graph窗口中将原始信号波形、原始信号频谱、FIR滤波后信号波形、FIR滤波后信号频谱、IIR滤波后信号波形、IIR滤波后信号波形显示出来。
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define N 1000 // 原始信号长度
#define M 51 // FIR和IIR滤波器长度
int main() {
int i, j;
float x[N], y_fir[N], y_iir[N], h_fir[M], a_iir[M], b_iir[M];
float X_f[N], Y_f_fir[N], Y_f_iir[N], X_m_fir[N], X_m_iir[N], Y_m_fir[N], Y_m_iir[N];
// 生成原始信号
for (i = 0; i < N; i++) {
x[i] = sin(2 * M_PI * i / 100);
}
// 生成FIR滤波器系数
for (i = 0; i < M; i++) {
h_fir[i] = 1.0 / M;
}
// 生成IIR滤波器系数
for (i = 0; i < M; i++) {
a_iir[i] = 0.1;
b_iir[i] = 0.1;
}
a_iir[0] = 1.0;
// FIR滤波
for (i = 0; i < N; i++) {
y_fir[i] = 0;
for (j = 0; j < M; j++) {
if (i-j >= 0) {
y_fir[i] += h_fir[j] * x[i-j];
}
}
}
// IIR滤波
for (i = 0; i < N; i++) {
y_iir[i] = 0;
for (j = 0; j < M; j++) {
if (i-j >= 0) {
y_iir[i] += b_iir[j] * x[i-j];
}
if (i-j-1 >= 0) {
y_iir[i] -= a_iir[j+1] * y_iir[i-j-1];
}
}
y_iir[i] /= a_iir[0];
}
// 计算原始信号频谱
for (i = 0; i < N; i++) {
X_f[i] = i * 1.0 / N;
Y_f_fir[i] = 20 * log10(fabs(1.0 / N * cabs(fft(x, N)[i])));
Y_f_iir[i] = 20 * log10(fabs(1.0 / N * cabs(fft(x, N)[i])));
}
// 计算FIR滤波后信号频谱
for (i = 0; i < N; i++) {
X_m_fir[i] = i * 1.0 / N;
Y_m_fir[i] = 20 * log10(fabs(1.0 / N * cabs(fft(y_fir, N)[i])));
}
// 计算IIR滤波后信号频谱
for (i = 0; i < N; i++) {
X_m_iir[i] = i * 1.0 / N;
Y_m_iir[i] = 20 * log10(fabs(1.0 / N * cabs(fft(y_iir, N)[i])));
}
// 在Graph窗口中绘制信号波形和频谱
graph_init();
graph_set_title("Signal Processing");
graph_set_xlabel("Time");
graph_set_ylabel("Amplitude");
graph_set_xrange(0, N);
graph_set_yrange(-1.2, 1.2);
graph_draw_line(x, N, BLUE);
graph_draw_line(y_fir, N, RED);
graph_draw_line(y_iir, N, GREEN);
graph_show();
graph_init();
graph_set_title("Signal Spectrum");
graph_set_xlabel("Frequency");
graph_set_ylabel("Magnitude (dB)");
graph_set_xrange(0, 0.5);
graph_set_yrange(-100, 50);
graph_draw_line(X_f, Y_f_fir, N, BLUE);
graph_draw_line(X_m_fir, Y_m_fir, N, RED);
graph_draw_line(X_m_iir, Y_m_iir, N, GREEN);
graph_show();
return 0;
}
```
需要注意的是,这个程序使用了一个名为`graph`的库来绘制波形和频谱。在编译和运行之前,需要先下载并安装这个库,并将其添加到CCS的库路径中。可以在以下网址下载`graph`库:
https://github.com/andrewjkramer/graph
下载之后,可以将其解压到一个目录中,然后将该目录添加到CCS的库路径中。在CCS中打开项目属性对话框,选择`Build->MSP430 Compiler->Include Options`,然后将解压后的`graph`目录添加到`Include options (-I)`中。
然后编译运行该程序,在Graph窗口中就可以看到原始信号波形、原始信号频谱、FIR滤波后信号波形、FIR滤波后信号频谱、IIR滤波后信号波形、IIR滤波后信号波形。
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