iir数字滤波器c代码

IIR数字滤波器是数字信号处理的一种方法。C语言是一种流行的编程语言，也可以用于实现数字滤波器。 在此，我会给出一些示例IIR数字滤波器C代码的实现。

首先，需要定义IIR数字滤波器的系数。 IIR数字滤波器具有反馈和前馈系数。反馈系数用于计算过去的输出，前馈系数用于计算当前输入的权重。例如，如果我们选择索贝尔滤波器，则可以通过以下公式计算系数：

void calc_coefficients(float *BArray, float *AArray, int N, float fc, float fs, float gain)
{
    int i;
    float K, Q;
    float B0, B1, B2; // forward coefficients
    float A1, A2;     // feedback coefficients

    K = tanf(M_PI * fc / fs);
    Q = 1.0f / sqrtf(2.0f);

    B0 = K * K * gain / (1.0f + Q * K + K * K);
    B1 = 2.0f * B0;
    B2 = B0;

    A1 = 2.0f * (K * K - 1.0f) / (1.0f + Q * K + K * K);
    A2 = (1.0f - Q * K + K * K) / (1.0f + Q * K + K * K);

    // fill coefficient arrays
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        BArray[i] = 0.0f;
        AArray[i] = 0.0f;
    }

    BArray[0] = B0 / (1.0f + A1 + A2);
    BArray[1] = B1 / (1.0f + A1 + A2);
    BArray[2] = B2 / (1.0f + A1 + A2);

    AArray[1] = -A1 / (1.0f + A1 + A2);
    AArray[2] = -A2 / (1.0f + A1 + A2);
}

一旦我们定义了IIR数字滤波器的系数，就可以将其用于滤波处理。以下是基于差分方程的IIR数字滤波器C代码：

void IIR_filter(float *input, float *output, int N, float *BArray, float *AArray)
{
    int i;
    float y, acc;
    float x1 = 0.0f, x2 = 0.0f;
    float y1 = 0.0f, y2 = 0.0f;

    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        y = BArray[0] * input[i] + BArray[1] * x1 + BArray[2] * x2
          + AArray[1] * y1 + AArray[2] * y2;

        x2 = x1;
        x1 = input[i];
        y2 = y1;
        y1 = y;

        output[i] = y;
    }
}

在此示例中，函数IIR_filter()需要输入数组和输出数组以及滤波器系数。该函数使用IIR滤波器的差分方程来计算输出。差分方程包括当前导数的加权和以及过去输出和输入的加权和。x1和x2是之前的输入值，y1和y2是之前的输出值。

在使用IIR数字滤波器时，请注意对滤波器的最终输出进行限制，例如截断或饱和。这有助于消除非常大或非常小的数据，从而防止滤波器失控。