STM32实战FIR滤波器：从设计到实现

"STM32使用FIR滤波器的详细过程，涵盖了STM32的AD采集、USB传输、QFilter滤波器设计、多功能虚拟信号分析仪的使用以及滤波器代码移植。" 在嵌入式系统中，STM32微控制器常用于信号处理任务，其中数字滤波器是一种重要的技术。FIR（Finite Impulse Response）滤波器因其线性相位特性、设计灵活和计算效率高等优点而被广泛应用。本文主要讨论如何在STM32平台上实现FIR滤波器。 首先，开发环境是MDK3.7，目标设备为STM32F103VB。要实现FIR滤波器，首先需要确保STM32的ADC（Analog-to-Digital Converter）模块能正常工作，这里提到的AD采集是通过ADC将模拟信号转换为数字信号，采样率为47619Hz。之后，通过USB接口将这些数字数据传输到个人计算机（PC）。 在PC端，使用多功能虚拟信号分析仪来捕获和显示通过串口传输的AD数据。该工具能够实时显示数据波形，便于观察和分析。同时，使用QFilter软件进行FIR滤波器的设计。QFilter允许用户根据需求定制滤波器参数，如截止频率、带宽、滚降系数等，以实现低通、高通、带通或带阻滤波效果。 在QFilter中设计滤波器时，应注意到STM32的DSP库要求滤波器系数必须是4的倍数，因此选择了长度为4的Kaiser窗滤波器。Kaiser窗方法提供了一种优化滤波器系数的方法，以减少过渡带的副作用。 设计完成后，将滤波器的系数移植到STM32的代码中。这里代码逻辑是，当接收到特定的控制指令（如0x550x01）时，STM32会执行FIR滤波操作。在没有滤波指令（0x550x00）的情况下，仅采集数据但不进行滤波。 通过这种方式，STM32可以实现对AD采集数据的实时处理，经过FIR滤波后，可以有效去除噪声，改善信号质量。这种流程对于需要实时信号处理的应用，如音频处理、通信系统或传感器数据预处理等，是非常实用的。 最后，读者可以访问提供的代码和软件下载链接，进一步学习和实践STM32的FIR滤波器应用。通过这样的实践，开发者能够深入理解FIR滤波器的工作原理，以及如何在实际嵌入式系统中实现和优化滤波算法。