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STM32实现IIR滤波器,可用matlab生成的头文件

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出0入0汤圆

发表于 2010-7-21 22:41:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
放假实在无聊,即将到来的高三非常恐怖,先偷闲一把。

matlab的fdatool是好东西,不过很多人不知道该怎么使用它生成的C头文件。
趁着放假有时间,摸索了几天,终于搞定。希望阿莫给条裤子。

该程序已经用于心电采集实验
导联aVF,带宽1-25Hz

实验过程中图片 (原文件名:DSCF6003.JPG)

液晶截图 (原文件名:aVF_LCD.jpg)

不多说,切入正题
这里有个fdatool设计的IIR高通滤波器,采样率400Hz时截止频率1Hz。
设计定型之后,要做些调整。
以下说明中的英文名词有些可能对不上fdatool界面上的原文,请大家意会吧
第一步:
点击菜单中的Edit->Convert Structure 选择Direct Form I ,SOS,(必须是Direct Form I,  II不行)
一般情况下,按照默认设置,fdatool设计都是由二阶部分串联组成的。
这种结构的滤波器稳定性比一个section的要好很多,其他方面的性能也好些。
如果不是的话,点击Convert to second order sections。
这时,滤波器的结构(structure)应该显示为 Direct Form I,second order sections
第二步:
选择quantize filter,精度选择single precision floating point (单精度浮点)
之所以不用定点是因为噪声太大,也不容易稳定。
点击菜单中的Targets -> generate c header ,选择export as:single precision floating point (单精度浮点)
填写变量名称时,把NUM改成IIR_B,DEN改成IIR_A,其他不用动,保存为iir_coefs.h

保存好的文件如下:
//一大堆注释
//然后:
/* General type conversion for MATLAB generated C-code  */
#include "tmwtypes.h"
/*
* Expected path to tmwtypes.h
* C:\Program Files\MATLAB\R2010a\extern\include\tmwtypes.h
*/
/*
* Warning - Filter coefficients were truncated to fit specified data type.  
*   The resulting response may not match generated theoretical response.
*   Use the Filter Design & Analysis Tool to design accurate
*   single-precision filter coefficients.
*/
#define MWSPT_NSEC 9
const int NL[MWSPT_NSEC] = { 1,3,1,3,1,3,1,3,1 };
const real32_T IIR_B[MWSPT_NSEC][3] = {
{
     0.8641357422,              0,              0
  },
  {
                1,             -2,              1
  },
  {
     0.9949035645,              0,              0
  },
  {
                1,   -1.999938965,              1
  },
  {
     0.9985351563,              0,              0
  },
  {
                1,    -1.99987793,              1
  },
{
     0.9996337891,              0,              0
  },
  {
               1,    -1.99987793,              1
  },
  {
                1,              0,              0
  }
};
const int DL[MWSPT_NSEC] = { 1,3,1,3,1,3,1,3,1 };
const real32_T IIR_A[MWSPT_NSEC][3] = {
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,   -1.938049316,   0.9401855469
  },
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,   -1.989501953,   0.9900512695
  },
{
                1,              0,              0
  },
  {
                1,   -1.996887207,   0.9971923828
  },
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,   -1.999084473,   0.9993286133
  },
  {
                1,              0,              0
  }
};

第三步:
打开iir_coefs.h把MWSPT_NSEC替换成IIR_NSEC,
NL、DL数组删除掉,real32_T改成float ,
其中有一个#include "twmtypes.h",不要它了,删掉
改完的文件如下:

#define IIR_NSEC 9
  //原来叫做MWSPT_NSEC


const float IIR_B[IIR_NSEC][3] = {
  //为什么改为float很明显了吧
  {
    0.8641357422,              0,              0
  },
  {
                1,            -2,              1
  },
  {
    0.9949035645,              0,              0
  },
  {
                1,  -1.999938965,              1
  },
{
    0.9985351563,              0,              0
  },
  {
                1,    -1.99987793,              1
  },
  {
   0.9996337891,              0,              0
  },
  {
                1,    -1.99987793,              1
  },
  {
                1,              0,              0
  }
};

const float IIR_A[IIR_NSEC][3] = {
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,  -1.938049316,  0.9401855469
  },
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,  -1.989501953,  0.9900512695
  },
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,  -1.996887207,  0.9971923828
  },
  {
                1,              0,              0
  },
  {
                1,  -1.999084473,  0.9993286133
  },
  {
                1,              0,              0
  }
};

保存文件,然后使用以下代码进行滤波
这段代码是根据Direct Form I 2阶IIR滤波的差分方程编写的
a0*y[n] = b0*x[n] + b1*x[n-1] + b2*x[n-2] - a1*y[n-1] -a2*y[n-2];

//iir_filter.c

#include "datatype.h"
#include "iir_filter.h"
#include "iir_coefs.h"

static float y[IIR_NSEC][3];
static float x[IIR_NSEC+1][3];


int16 iir_filter(int16 in)
{
      uint16 i;

      x[0][0] = in;
      for(i=0;i<IIR_NSEC;i++)
      {
          y[0] =x[0]*IIR_B[0]+x[1]*IIR_B[1]+x[2]*IIR_B[2]-y[1]*IIR_A[1]-y[2]*IIR_A[2];
          y[0] /= IIR_A[0];
      
          y[2]=y[1];y[1]=y[0];
          x[2]=x[1];x[1]=x[0];
      
          x[i+1][0] = y[0];
      }

      if( x[IIR_NSEC][0]>32767)  x[IIR_NSEC][0]=32767;
      if( x[IIR_NSEC][0]<-32768) x[IIR_NSEC][0]=-32768;
      return  ((int16)x[IIR_NSEC][0]);   
   
}


//复位滤波器
void iir_reset(void)
{
    uint16 i,j;

    for(i=0;i<IIR_NSEC+1;i++)
    {
      for(j=0;j<3;j++)
      {
          x[j]=0;
      }
    }
  

    for(i=0;i<IIR_NSEC;i++)
    {
      for(j=0;j<3;j++)
      {
          y[j]=0;
      }
    }
}


//iir_filter.h
#ifndef _IIR_FILTER_H__
#define _IIR_FILTER_H__

int16 iir_filter(int16 x);
void iir_reset(void);

#endif

使用方法:
首先写好iir_coefs.h,然后调用iir_filter.c对数据流进行滤波
一个伪代码例子:
while(运行中)
{
保存到SD卡(iir_filter(读取ADC采样值()));
}

这个函数比STM32 DSP库中的函数要好很多,DSP库中的2个IIR滤波函数都不能连续处理数据流。
记得在开始滤波之前重置滤波器
iir_reset();
(355311696)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-21 23:18:32 | 显示全部楼层
沙发  佩服  高中生就会这这些了 但愿学习没有拉下
(355267366)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 11:37:22 | 显示全部楼层
很不简单啊,楼主高中能搞明白什么是IIR滤波器,是个人才
(355266038)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 11:59:30 | 显示全部楼层
高中生……
(355265930)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 12:01:18 | 显示全部楼层
我不如楼主。
(355265136)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 12:14:32 | 显示全部楼层
沙发  佩服  高中生就会这这些了 但愿学习没有拉下
(355262926)

出0入4汤圆

发表于 2010-7-22 12:51:22 | 显示全部楼层
值得学习
(355262586)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 12:57:02 | 显示全部楼层
高中生!
(355251482)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-22 16:02:06 | 显示全部楼层
mark
(354666328)

出0入0汤圆

发表于 2010-7-29 10:34:40 | 显示全部楼层
回复【2楼】franklinjin  
很不简单啊,楼主高中能搞明白什么是iir滤波器,是个人才
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是啊,怀疑原理搞懂没。
不过这样做iir stm32够呛
(354626345)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-7-29 21:41:03 | 显示全部楼层
回复【9楼】yzak_juel  
回复【2楼】franklinjin  
很不简单啊,楼主高中能搞明白什么是iir滤波器,是个人才
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是啊,怀疑原理搞懂没。
不过这样做iir stm32够呛

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我并不记得系数怎么计算了。。。只记得各种算法的特性,反正有fdatool用着
IIR基本上靠椭圆函数法,FIR则靠等纹波,这2种算法的各项特性都比较好。
然后根据系数和结构把方程写出来,改成程序就ok了。
如果是传递函数也能变换成系数。

stm32还算好,几百条指令而已,IIR阶数少,吃得消的,而且采样率越高IIR需要的阶数越少,计算量增加不多。
尽量不要用定点系数,本底噪声太大,即使是int32型也很厉害,经常比要滤掉的噪声还大。FIR则可以用定点
(353707628)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-9 12:53:00 | 显示全部楼层
楼主你把你做这个的完整资料来一份吧 我佩服高中生。。。
(353707501)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-9 12:55:07 | 显示全部楼层
回复【10楼】warmonkey
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佩服
(353682538)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-8-9 19:51:10 | 显示全部楼层
回复【11楼】rayz82  
楼主你把你做这个的完整资料来一份吧 我佩服高中生。。。
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整个工程就不发过来了
帖子里的代码复制出来直接就能用的,作为一个模块。
对AD采样进行滤波效果非常好,能够有效减弱特定的干扰
(353679008)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-9 20:50:00 | 显示全部楼层
楼主是个MIT的料!
(353667550)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-10 00:00:58 | 显示全部楼层
楼主方法用的挺前沿,在掌握点基础就MIT了~
(353240172)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-14 22:43:56 | 显示全部楼层
呵呵,看到你的帖子不错!!
(353190873)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-15 12:25:35 | 显示全部楼层
mark
(352737797)

出0入0汤圆

发表于 2010-8-20 18:16:51 | 显示全部楼层
楼主真不错!
(351208972)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-7 10:57:16 | 显示全部楼层
你厉害高中生都懂这些了,高三不要读了,直接申请进大学吧.
(351000968)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 20:44:00 | 显示全部楼层
可以直接读研了。
(350996707)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-9 21:55:01 | 显示全部楼层
回复【20楼】showgu
可以直接读研了。
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同上!
(350659573)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-13 19:33:55 | 显示全部楼层
楼主真是个人才,直接读研吧
(350641546)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-14 00:34:22 | 显示全部楼层
人才啊,想办法出国吧
(348491318)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-8 21:51:30 | 显示全部楼层
现在的高中生真实不得了啊,真实很羡慕。这么年轻就发现了自己的兴趣方向。
(347471734)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-20 17:04:34 | 显示全部楼层
不错
(347445175)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 00:27:13 | 显示全部楼层
建议置酷贴
(347442097)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 01:18:31 | 显示全部楼层
记得我高二研究的是linux,
matlib只看了看语法,
高三考完了才用matlab,siclab,g什么的弄了弄fft,架了个数据库分析股票,
(347387207)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 16:33:21 | 显示全部楼层
MARK
(347376084)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 19:38:44 | 显示全部楼层
条件所致,走的早和走的远没什么必然联系
(347375193)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 19:53:35 | 显示全部楼层
mark
(347371308)

出0入0汤圆

发表于 2010-10-21 20:58:20 | 显示全部楼层
茶具啊~
(345234317)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-15 14:34:51 | 显示全部楼层
(344625240)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-22 15:46:08 | 显示全部楼层
mark
(344359582)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-25 17:33:46 | 显示全部楼层
试了下,楼主的程序有问题,
编译通不过的

我上传个经过修改整理的
把滤波器常数直接放到了iir.h


iirourdev_600415YQIMLR.rar(文件大小:2K) (原文件名:iir.rar)


效果 (原文件名:j.jpg)
(344357446)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-11-25 18:09:22 | 显示全部楼层
LS的仁兄说一下报了什么错?我这个代码在发上来之前刚刚编译通过了。

另外,系数还是要分开放,iir.h文件中放置系数可能会导致错误,必须保证整个工程中iir_coefs.h只被iir.c包含。
(344356929)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-25 18:17:59 | 显示全部楼层
for(i=0;i<IIR_NSEC;i++)
      {
          y[0] =x[0]*IIR_B[0]+x[1]*IIR_B[1]+x[2]*IIR_B[2]-y[1]*IIR_A[1]-y[2]*IIR_A[2];
          y[0] /= IIR_A[0];
      
          y[2]=y[1];y[1]=y[0];
          x[2]=x[1];x[1]=x[0];
      
          x[i+1][0] = y[0];
      }
y[0]是数组吧
x[0],IIR_B[0]也是数组.
这里面全是数组相乘相加,我用arduino(gcc-avr编译器)编译报错,
根据数据结构这里应该是
x[0],IIR_B[0],y[0]
我只是把系数全部复制到iir.h中,不再include原来导出的.h
另外刚才在atmega168上试用这个处理个29阶的,可能是溢出了,芯片资源要求还是比较多的

另外,这个库是你自己写的还是其他地方找的?找了很久都没找到c的算法。你有没有fir的库?
(344347393)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-25 20:56:55 | 显示全部楼层
mark
(344347214)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-25 20:59:54 | 显示全部楼层
mark
(344289122)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-11-26 13:08:06 | 显示全部楼层
大囧。。。严重失误。。。我复制错了文件
这个是正确代码,也包含了直接型FIR滤波器。
FIR&IIR Filterourdev_600574LYM1IF.rar(文件大小:2K) (原文件名:filter.rar)


核心部分:
//iir_filter.c
#include "../platform.h"

//#include "iir_coefs.float.flat.h"
//#include "iir_coefs.float.sharp.h"
#include "iir_coefs_pass@2Hz_stop@0.8Hz.h"
#include "iir_filter.h"

static float y[IIR_NSEC][3];
static float x[IIR_NSEC+1][3];

//IIR_NSEC阶直接型II IIR滤波器
//IIR_NSEC个二阶biquad串联
int16 iir_filter(int16 in)
{
      uint16 i;
      
      x[0][0] = in;
      
      for(i=0;i<IIR_NSEC;i++)
      {
         
        //  y[0] = x[0]*IIR_B[0] +x[1]*IIR_B[1] +x[2]*IIR_B[2]-y[1]*IIR_A[1]-y[2]*IIR_A[2];
          y[0] = 0;
         
          if(IIR_B[0] == 1) y[0]+=x[0];
          else if(IIR_B[0] == -1) y[0]-=x[0];
          else if(IIR_B[0] == -2) y[0]=y[0]-x[0]-x[0];
          else if(IIR_B[0] == 0);   
          else y[0] += x[0]*IIR_B[0];
         
          if(IIR_B[1] == 1) y[0]+=x[1];
          else if(IIR_B[1] == -1) y[0]-=x[1];
          else if(IIR_B[1] == -2) y[0]=y[0]-x[1]-x[1];
          else if(IIR_B[1] == 0);  
          else y[0] += x[1]*IIR_B[1];
         
          if(IIR_B[2] == 1) y[0]+=x[2];
          else if(IIR_B[2] == -1) y[0]-=x[2];
          else if(IIR_B[2] == -2) y[0]=y[0]-x[2]-x[2];
          else if(IIR_B[2] == 0);
          else y[0] += x[2]*IIR_B[2];
         
          if(IIR_A[1] == 1) y[0]-=y[1];
          else if(IIR_A[1] == -1) y[0]+=y[1];
          else if(IIR_A[1] == -2) y[0]=y[0]+y[1]+y[1];
          else if(IIR_A[1] == 0);
          else y[0] -= y[1]*IIR_A[1];
         
          if(IIR_A[2] == 1) y[0]-=y[2];
          else if(IIR_A[2] == -1) y[0]+=y[2];
          else if(IIR_A[2] == -2) y[0]=y[0]+y[2]+y[2];
          else if(IIR_A[2] == 0);
          else y[0] -= y[2]*IIR_A[2];
         
          if(IIR_A[0] != 1) y[0] /= IIR_A[0];
         
          y[2]=y[1];y[1]=y[0];
          x[2]=x[1];x[1]=x[0];
         
          x[i+1][0] = y[0];
      }
      
      if( x[IIR_NSEC][0]>32767)  x[IIR_NSEC][0]=32767;
      if( x[IIR_NSEC][0]<-32768) x[IIR_NSEC][0]=-32768;
      return  ((int16)x[IIR_NSEC][0]);     
      
}

//复位滤波器
void iir_reset(void)
{
    uint16 i,j;
   
    for(i=0;i<IIR_NSEC+1;i++)
    {
       for(j=0;j<3;j++)
       {
          x[j]=0;
       }
    }
   
    for(i=0;i<IIR_NSEC;i++)
    {
       for(j=0;j<3;j++)
       {
          y[j]=0;
       }
    }
}

如果是给AVR单片机应用,请把float改成int32,并且在fdatool中进行系数舍入和稳定性检验。
由于int32的系数经常通不过稳定性检验(红字显示unstable),我才用float

这个库完全是由我自己完成的
(344289009)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-11-26 13:09:59 | 显示全部楼层

新的效果图 (原文件名:DSCF6773.jpg)
(344285506)

出0入0汤圆

发表于 2010-11-26 14:08:22 | 显示全部楼层
晕~

你改了之后多出来的if是干什么的?好像意思和原来一样的,提高代码效率?
const float IIR_B[IIR_NSEC][3] = {
  {
    0.02256447077,              0,              0
  },
  {
                1,              2,              1
  },
  {
    0.01625524461,              0,              0
  },
  {
                1,              2,              1
  },
  {
    0.03617158905,              0,              0
  },
  {
                1,              2,              1
  },
  {
    0.02432162315,              0,              0
  },
  {
                1,              2,              1
  },
  {
                1,              0,              0
  }
};代码中有else if(IIR_B[0] == -2),但是我的参数表中有2没有-2,只不过比较了下,输出值和我修改的那个是完全一样
(344181245)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-11-27 19:06:03 | 显示全部楼层
if是提高效率的,为了改善通用性,我直接全部写上了。目前我生成出来的系数记得只有1.0.-1.-2这4个常见的整数
(341789446)

出0入0汤圆

发表于 2010-12-25 11:29:22 | 显示全部楼层
佩服楼主,这个年纪就这么厉害了。

FIR.c好像不太对啊。。
根据fir滤波器的公式y(n)=∑h(m)x(n-m);(m: 0~(N-1)),楼主的程序和这个公式不太一样哦
(341749748)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-12-25 22:31:00 | 显示全部楼层
FIR是正确的

int16 fir_filter(uint16 taps,const int16 *coefs,int32 coefs_div,int16 *input)
{
    uint16 count;
    int64 sum=0;
   
    for(count=0;count<taps;count++)
    {
        sum += input[count]*coefs[count];
//其实是一样的,在t=n时调用函数,sum == y[n]
// = h(0)*x(n) + h(1)*x(n-1) + ... + h(m)*x(n-m) + ... + h(taps-1)*x(n-taps-1)
//也就是m=[0,taps-1],而h(m) == coefs[m]      --楼上写的N应该为抽头系数个数
//taps(抽头系数个数)== 阶数N  +1

//表达式乱七八糟,千万别吐槽了~
    }
   
    sum /= coefs_div;
   
    if(sum>32767) sum=32767;
    if(sum<-32768) sum=-32768;
    return sum;  
   
}

http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%9C%89%E9%99%90%E8%84%89%E5%86%B2%E5%93%8D%E5%BA%94
(341678389)

出0入0汤圆

发表于 2010-12-26 18:20:19 | 显示全部楼层
我不如楼主。
(341665730)

出0入0汤圆

发表于 2010-12-26 21:51:18 | 显示全部楼层
回复【44楼】warmonkey
-----------------------------------------------------------------------

有空帮研究一下 maximally flat FIR low pass filter的公式?居然没找到哪个和matlab对应的。。
(341325536)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-12-30 20:21:12 | 显示全部楼层
带内最平坦是butterworth吧。。。如果要带内带外都平坦,就得损失截止的锐利程度
一般把带内搞定就可以了
(341324466)

出0入0汤圆

发表于 2010-12-30 20:39:02 | 显示全部楼层
mark一下,真的太佩服楼主了。
(341048155)

出0入0汤圆

发表于 2011-1-3 01:24:13 | 显示全部楼层
有相位失真的,对波形要求不高的情况下,IIR的确很好
不过真没找到如何导出matlab的方程的方法
(340927812)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-4 10:49:56 | 显示全部楼层
如果是FIR肯定得几百阶才能做出来,延迟太大。椭圆函数法设计的高通,相位特性较其他方法好。例如这次应用的1Hz低通,在0.8Hz处相位滞后不到10度,也就是不到23ms的延迟,问题不大。
如果把数据保存下来进行处理,可以做成零相移滤波,但这里是实时监护。
现在已经换成了3次函数插值法,高通仅仅是纠正AD的偏移,所以现在已经算是彻底解决了延迟问题
(340882744)

出0入0汤圆

发表于 2011-1-4 23:21:04 | 显示全部楼层
回复【49楼】powerpan  
-----------------------------------------------------------------------

好像只能导出参数为头文件

导出C好像比较复杂
(340878357)

出0入0汤圆

发表于 2011-1-5 00:34:11 | 显示全部楼层
Mark
(340826207)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-5 15:03:21 | 显示全部楼层
我没找到导出C的选项,似乎matlab不支持这个功能。
下次用汇编写个FIR代码,库里面那个限制太多了。
(339971161)

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 12:34:07 | 显示全部楼层
太强了,有点像研究生论文,MARK!
(339683770)

出0入0汤圆

发表于 2011-1-18 20:23:58 | 显示全部楼层
给力的哇,楼上多个人参加探讨就是不一样,可惜我还不行
(339251585)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-23 20:27:03 | 显示全部楼层
回复【46楼】powerpan  
回复【44楼】warmonkey
-----------------------------------------------------------------------
有空帮研究一下 maximally flat fir low pass filter的公式?居然没找到哪个和matlab对应的。。
-----------------------------------------------------------------------

汗,记错了,IIR的maximally flat 才是butterworth,fir的不清楚。其实这个可以看fdatool的源码。

另外,simulink模型是可以导出为C的,也就是说要先把滤波器导出到simulink,再用simulink变换成C源码
(337628713)

出0入0汤圆

发表于 2011-2-11 15:14:55 | 显示全部楼层
...高中用fir,matlab?神啦!


哦,提醒一下,关于心电图还有一种经典算法,自适应滤波。
(337599801)

出0入0汤圆

发表于 2011-2-11 23:16:47 | 显示全部楼层
回复【10楼】warmonkey
回复【9楼】yzak_juel   
回复【2楼】franklinjin   
很不简单啊,楼主高中能搞明白什么是iir滤波器,是个人才
-----------------------------------------------------------------------
是啊,怀疑原理搞懂没。
不过这样做iir stm32够呛
-----------------------------------------------------------------------
我并不记得系数怎么计算了。。。只记得各种算法的特性,反正有fdatool用着
iir基本上靠椭圆函数法,fir则靠等纹波,这2种算法的各项特性都比较好。
然后根据系数和结构把方程写出来,改成程序就ok了。
如果是传递函数也能变换成系数。
stm32还算好,几百条指令而已,iir阶数少,吃得消的,而......
-----------------------------------------------------------------------

佩服楼主的能力,如果将来发展好的话,肯定是个了不起的人才。
不过我还是要泼点冷水:一定要注重基础知识!
你现在用的工具,毕竟是别人的。我怀疑你是否参透了其中最基本的原理。不要光知道怎么做,不知道为什么,只知道皮毛,不知道深入的原理。
我的经历和你相似,从小动手能力很强,而且很早接触电子。大二的时候,我的电设作品,全国一等奖,而且是得分最高的,也就是说是第1名。但同时,我对自己的理论水平不满,我放下手里的东西,研究了一年的理论知识。于是,很自然的觉得自己以前很肤浅。之后的实践,因为有了理论的基础,自然有了质的飞跃。
我同样见证过,理论知识欠缺而实践能力很强的工程师,悲剧的结果,后期的发展非常受限。
说什么,工程师不需要很高的理论水平,纯属悲剧人物发表的悲剧的言论。

看到你在做数学信号方面的课题,留给你几个问题,看看你对DSP是不是真的理解了:
(1)z变换和频率特性的关系;
(2)z变换和稳定性的关系;
(3)s域传递函数和z域的传递函数联系,如何转化;
(4)DFT、FFT、离散信号傅里叶变换、连续信号傅里叶变换,四者的关系及相应的频率和时域特点;
(5)什么是窗函数,有什么特点.

以上不是考试题目,考题比这个要难。但如果是真正把理论和实践同时掌握好的工程师,一定不难回答。
(337565596)

出0入0汤圆

发表于 2011-2-12 08:46:52 | 显示全部楼层
mark
(337039381)

出0入0汤圆

发表于 2011-2-18 10:57:07 | 显示全部楼层
armk
(333990376)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-3-25 17:53:52 | 显示全部楼层
还真的不太清楚,我尝试着回答一下吧:
(1)z变换和频率特性的关系;
变换为差分方程,计算离散化的白噪声信号激励下,输出进行FFT获得频谱。
或者对于每个频点,计算离散的正弦波激励下,输出的幅度。

(2)z变换和稳定性的关系;
极点都在单位圆内则稳定。

(3)s域传递函数和z域的传递函数联系,如何转化;
s域传函转换为典型环节的组合,再用Z域的典型环节表示。

(4)DFT、FFT、离散信号傅里叶变换、连续信号傅里叶变换,四者的关系及相应的频率和时域特点;
连续信号傅立叶变换把连续信号从时域变换到频域,也就是把输入分解为一系列正弦波的叠加。
DFT(离散信号傅里叶变换)把离散信号从时域变换到频域。
fft是dft的快速算法,利用信号的连续性,简化了计算。

(5)什么是窗函数,有什么特点.
将一段信号“变换”为无限长,不断重复的信号。窗函数会导致信号频谱发生变化。不同窗函数对原始信号的“歪曲”不同。
(333985740)

出0入0汤圆

发表于 2011-3-25 19:11:08 | 显示全部楼层
回复【61楼】warmonkey

了解LZ的情况了

特别提一下(1)、(3)和(4):

(1)z变换和频率特性的关系;
其实将z = e ^ (jω / fs)代入z变换中,就得到了频幅特性;

(3)s域传递函数和z域的传递函数联系,如何转化;
设计IIR滤波器的时候,简单的可以用脉冲响应不变法来转化;
至于两者的关系:
s和z都是复数算子,在s变化中,e ^ (-st) = e ^ (σ + jω) * t,
z变化中,z ^ (-n) = e ^ (σ + jω) / fs * n.
因此,当σ = 0时,s平面中,正好位于虚轴,    z平面中,正好位于单位圆上;
      当σ < 0时,s平面中,正好位于左半平面,z平面中,正好位于单位圆内;
      当σ > 0时,s平面中,正好位于右半平面,z平面中,正好位于单位圆外.
(注意,这里的s平面指的是s平面上从 -fs/2 到 fs/2 之间的部分)
至于z域传递函数和稳定性的关系,对应的用s域来解释就太容易了,那就是e ^ σt这个指数函数的收敛性问题了.

(4)dft、fft、离散信号傅里叶变换、连续信号傅里叶变换,四者的关系及相应的频率和时域特点;
“DFT”和“离散信号傅里叶变换”是两回事:“DFT”是离散化的傅里叶变化,是对有限长的离散信号而言的;“离散信号傅里叶变换”是对无限长的离散信号而言的.
再加上傅里叶级数,这个问题就完整了. 另外,FFT是DFT在K = 2 ^ N时的简单情况,放在一边不做讨论.
四者的关系如下:
                          输入                           输出
傅里叶级数                有限长连续信号(周期信号)       无限长离散频谱              
连续信号傅里叶变换        无限长连续信号                 无限长连续频谱
离散信号傅里叶变换        无限长离散信号                 周期性连续频谱
DFT                       有限长离散信号(视为周期信号)   周期性离散频谱

注:个人理解.
(333568143)

出0入0汤圆

发表于 2011-3-30 15:11:05 | 显示全部楼层
mark
(333568133)

出0入0汤圆

发表于 2011-3-30 15:11:15 | 显示全部楼层
mark
(333214794)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-4-3 17:20:14 | 显示全部楼层
回复【62楼】mitchell  

-----------------------------------------------------------------------


汗,看来没仔细学过离散系统确实不行。。。求大虾联系方式,以后多聊聊,谢谢了。
(333213720)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-3 17:38:08 | 显示全部楼层
mark
(333209134)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-3 18:54:34 | 显示全部楼层
回复【62楼】mitchell  
-----------------------------------------------------------------------

麻省大神求拜师学艺。。。
(333206112)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-3 19:44:56 | 显示全部楼层
大神啊,都是。
(332946270)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-6 19:55:38 | 显示全部楼层
回复【65楼】warmonkey
-----------------------------------------------------------------------

谦虚了~
不敢当, 我QQ: 799842867, 随时交流

回复【67楼】reloaded 电子浪人
-----------------------------------------------------------------------

您太客气了,mitchell是我中文名字的音译
(331116877)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-28 00:05:31 | 显示全部楼层
回复【楼主位】warmonkey  
-----------------------------------------------------------------------

“这个函数比STM32 DSP库中的函数要好很多,DSP库中的2个IIR滤波函数都不能连续处理数据流。 ”

可以吧?这个biquad 代码写的相当不错,可以随意剪成1个sector或者增加更多。
(331100759)

出0入0汤圆

发表于 2011-4-28 04:34:09 | 显示全部楼层
神人~mark!
(330093858)

出0入0汤圆

发表于 2011-5-9 20:15:50 | 显示全部楼层
神人
(330092978)

出0入0汤圆

发表于 2011-5-9 20:30:30 | 显示全部楼层
从楼主的这只手来看不像高中生的...
(329296314)

出0入0汤圆

发表于 2011-5-19 01:48:14 | 显示全部楼层
现在matlab 主推基于模型的设计 m3内核的芯片也开始支持,第三方软件rapidstm32
(329260455)

出0入0汤圆

发表于 2011-5-19 11:45:53 | 显示全部楼层
回复【77楼】tiandewen  
-----------------------------------------------------------------------

这个不错,下来看看。
(324391557)

出0入0汤圆

发表于 2011-7-14 20:14:11 | 显示全部楼层
mark
(324220528)

出0入0汤圆

发表于 2011-7-16 19:44:40 | 显示全部楼层
mark
(321976985)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-11 18:57:03 | 显示全部楼层
MARK
(321976597)

出625入8汤圆

发表于 2011-8-11 19:03:31 | 显示全部楼层
佩服,研究一下
(321972505)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-11 20:11:43 | 显示全部楼层
mark
(321931365)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-12 07:37:23 | 显示全部楼层
mark
(320702725)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-26 12:54:43 | 显示全部楼层
mark......................
(320700892)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-26 13:25:16 | 显示全部楼层
mark
(320697848)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-26 14:16:00 | 显示全部楼层
mark
(320690473)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-26 16:18:55 | 显示全部楼层
MARK
头像被屏蔽
(320623659)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-27 10:52:29 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
(318165183)

出0入0汤圆

发表于 2011-9-24 21:47:05 | 显示全部楼层
服得很,不得不顶
(316698870)

出0入0汤圆

发表于 2011-10-11 21:05:38 | 显示全部楼层
回复【楼主位】warmonkey  
-----------------------------------------------------------------------

楼主莫怪啊,我想问问你是用什么采集心跳信号的,用的换能器?
(316263241)

出0入0汤圆

发表于 2011-10-16 22:06:07 | 显示全部楼层
楼主真是个人才
(315784135)

出0入0汤圆

发表于 2011-10-22 11:11:13 | 显示全部楼层
MARK,楼主强人
(315265994)

出0入0汤圆

发表于 2011-10-28 11:06:54 | 显示全部楼层
mark!
(314667993)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-11-4 09:13:35 | 显示全部楼层
回复【89楼】chao8828276  
心电信号的实际波行我不太清楚,不过我也搞过fir,我没搞过算法,我也是用matlab产生的系数,但是32阶的fir来处理已经效果很好了,我当时仿真了一下,32阶处理掉50hz以及以上的频率信号是没问题的,当然截止频率要很低
-----------------------------------------------------------------------
我说的是高通滤波
(314306393)

出625入8汤圆

发表于 2011-11-8 13:40:15 | 显示全部楼层
楼主,请教个问题
#define MWSPT_NSEC 9
这个是什么意思
那个数组为什么定义成 MWSPT_NSEC行3列?这个有点没看懂
(311443176)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-11 17:00:32 | 显示全部楼层
mark!这个是用的纯数字滤波么?是不是直接把信号放大,然后AD转换?
(311363076)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 15:15:32 | 显示全部楼层
mark
(309911707)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-29 10:25:01 | 显示全部楼层
过来佩服一下楼主
(309901295)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-29 13:18:33 | 显示全部楼层
自愧不如
(309899586)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-29 13:47:02 | 显示全部楼层
mark,自勉
(309792275)

出0入0汤圆

发表于 2011-12-30 19:35:33 | 显示全部楼层
。。。全部看完了。。。

启示:继续潜水
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。
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