巴特沃斯滤波器c语言源码

巴特沃斯滤波器是一种常用的数字滤波器，可以用于滤波信号中的高频噪声。以下是一个基于C语言的巴特沃斯滤波器的源码：

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

#define PI 3.14159265358979323846

void butterworth_filter(double *input, double *output, int n, double cutoff, double sample_rate);

int main() {
    double input[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 4.0, 3.0, 2.0, 1.0};
    double output[9];
    double cutoff = 5.0;
    double sample_rate = 20.0;
    int n = 3;

    butterworth_filter(input, output, n, cutoff, sample_rate);

    int i;
    for (i = 0; i < 9; i++) {
        printf("%f\n", output[i]);
    }

    return 0;
}

void butterworth_filter(double *input, double *output, int n, double cutoff, double sample_rate) {
    double w0 = 2 * PI * cutoff / sample_rate;
    double c = cos(w0);
    double s = sin(w0);
    double alpha = s / (2 * pow(M_E, log(2.0) / 2.0 / n));
    double b[3], a[3];
    b[0] = 1.0 / (1.0 + 2.0 * alpha * c + pow(alpha, 2.0));
    b[1] = 2 * b[0];
    b[2] = b[0];
    a[0] = 1.0;
    a[1] = 2.0 * (pow(alpha, 2.0) - 1.0) * b[0];
    a[2] = (1.0 - 2.0 * alpha * c + pow(alpha, 2.0)) * b[0];
    double x[3] = {0.0, 0.0, 0.0};
    double y[3] = {0.0, 0.0, 0.0};

    int i;
    for (i = 0; i < 9; i++) {
        x[0] = x[1];
        x[1] = x[2];
        x[2] = input[i];
        y[0] = y[1];
        y[1] = y[2];
        y[2] = b[0] * x[2] + b[1] * x[1] + b[2] * x[0] - a[1] * y[1] - a[2] * y[0];
        output[i] = y[2];
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个 `butterworth_filter` 函数来实现巴特沃斯滤波器。该函数接受一个输入数组 `input`，一个输出数组 `output`，一个整数 `n`，一个截止频率 `cutoff`，和一个采样率 `sample_rate`。在函数中，我们首先计算出巴特沃斯滤波器的各个参数，然后使用一个循环来遍历输入数组，并根据公式计算出输出数组中的每个元素。

在主函数中，我们定义了一个输入数组和一些参数，然后调用 `butterworth_filter` 函数来计算输出数组，并将输出数组的值打印出来。