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第40章 IIR滤波器的实现

2016-9-30 10:47:19 9153 滤波器

0 转dsp系列教程本章节讲解IIR滤波器直接I型的低通，高通，带通和带阻滤波器的实现。 40.1 IIR滤波器介绍 40.2 matlab工具箱fdatool生成IIR滤波器系数 40.3 IIR低通滤波器设计 40.4 IIR高通滤波器设计 40.5 IIR带通滤波器设计 40.6 IIR带阻滤波器设计 40.7 总结 40.1 IIR滤波器介绍 ARM官方提供的直接I型IIR库支持Q7，Q15，Q31和浮点四种数据类型。其中Q15和Q31提供了基于Cortex-M3和Cortex-M4的快速版本。直接I型IIR滤波器是基于二阶Biquad级联的方式来实现的。每个Biquad由一个二阶的滤波器组成： y[n] = b0 * x[n] + b1 * x[n-1] + b2 * x[n-2] + a1 * y[n-1] + a2 * y[n-2] 直接I型算法每个阶段需要5个系数和4个状态变量。这里有一点要特别的注意，有些滤波器系数生成工具是采用的下面公式实现： y[n] = b0 * x[n] + b1 * x[n-1] + b2 * x[n-2] - a1 * y[n-1] - a2 * y[n-2] 比如matlab就是使用上面的公式实现的，所以在使用fdatool工具箱生成的a系数需要取反才能用于直接I型IIR滤波器的函数中。高阶IIR滤波器的实现是采用二阶Biquad级联的方式来实现的。其中参数numStages就是用来做指定二阶Biquad的个数。比如8阶IIR滤波器就可以采用numStages=4个二阶Biquad来实现。如果要实现9阶IIR滤波器就需要将numStages=5，这时就需要其中一个Biquad配置成一阶滤波器(也就是b2=0，a2=0)。 1
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