使用MATLAB创建IIR数字滤波器应用于单片机与STM32

"这篇资源提供了一个使用MATLAB设计的IIR高通滤波器，适用于单片机或STM32等嵌入式系统。通过fdatool工具，设计了一个在400Hz采样率下截止频率为1Hz的滤波器，并指导了如何将滤波器转换为适合单片机的Direct Form I结构的二阶节（SOS）表示，以及量化为单精度浮点数。最后，展示了生成的头文件iir_coefs.h的部分内容，包含了滤波器的系数定义。" IIR（无限冲击响应）滤波器是一种广泛应用在信号处理中的数字滤波技术，它可以通过反馈机制实现对输入信号的连续响应。在这个资源中，作者提到的IIR高通滤波器是一种允许高频信号通过而抑制低频信号的滤波器。设计完成后，为了适应嵌入式系统的限制，需要进行特定的转换和量化。 首先，选择转换结构（Convert Structure）为Direct Form I，因为这种结构由二阶节组成，具有更好的稳定性和性能。Direct Form I是最常见的数字滤波器实现方式，它包含一个直接形式的级联二阶节，适合于硬件实现。 其次，为了减少噪声并确保稳定性，选择了单精度浮点（single precision floating point）量化。相比于定点数，浮点数可以提供更高的精度，但也会增加计算资源的消耗。在生成代码时，选择将滤波器系数导出为单精度浮点数，这一步可以通过MATLAB的“Generate C Header”功能完成。 生成的头文件iir_coefs.h包含了定义滤波器系数的常量数组，如示例代码所示，其中的NUM和DEN分别对应滤波器的分子系数（即 numerator coefficients，IIR_B）和分母系数（即 denominator coefficients，IIR_A）。这些系数将被嵌入到单片机或STM32的程序中，用于实现实时信号处理。 这个资源提供了将MATLAB设计的IIR滤波器移植到单片机或STM32平台的详细步骤，对于需要在嵌入式系统上实现数字信号处理的开发者来说，是非常有价值的参考资料。开发者可以根据自己的需求调整滤波器参数，并按照给出的方法进行转换和量化，以便在目标平台上运行。