C语言中的FIR低通滤波器

C语言中的FIR低通滤波器,c,filter,C,Filter,我正在用C语言实现一个FIR低通滤波器。在MATLAB中生成一些系数,我用这些系数来计算输出。 音频来自Zynq Zedboard,是实时的。 如果我运行应用程序,我会收到很多噪音。但我不知道信号是怎么失真的。。 我需要音频缓冲区来保存处理过的样本吗?还是我只是有蹩脚的代码?我几乎分析了我代码中的所有元素,但我无法理解它 下面是函数调用 #define FILTER_LEN_LP 44 int32_t coeffsLPF[ FILTER_LEN_LP ] = { 87, 76, 106,

我正在用C语言实现一个FIR低通滤波器。在MATLAB中生成一些系数,我用这些系数来计算输出。 音频来自Zynq Zedboard,是实时的。 如果我运行应用程序,我会收到很多噪音。但我不知道信号是怎么失真的。。 我需要音频缓冲区来保存处理过的样本吗?还是我只是有蹩脚的代码?我几乎分析了我代码中的所有元素,但我无法理解它

下面是函数调用

#define FILTER_LEN_LP 44
int32_t coeffsLPF[ FILTER_LEN_LP ] =
{
    87, 76, 106, 143, 185, 234, 289, 349,
    414, 483, 555, 628, 701, 773, 842, 907,
    966, 1017, 1060, 1093, 1115, 1126, 1126,
    1115, 1093, 1060, 1017, 966, 907, 842, 773,
    701, 628, 555, 483, 414, 349, 289, 234, 185,
    143, 106, 76, 87
};

void low_pass_filter(){

    int k = 0;
    int filter_length = FILTER_LEN_LP;
    int32_t *coeffp; // pointer to coefficients
    int32_t in_left;

    while (!XUartPs_IsReceiveData(UART_BASEADDR)) {
        int32_t out_left;
        int32_t acc; // accumulator

        in_left = Xil_In32(I2S_DATA_RX_L_REG);

        //printf("%d\r\n", in_left);

        coeffp = coeffsLPF;

        acc = 1 << 14 ;
        for ( k = 0; k < filter_length; k++ )
        {
             acc += (int32_t)(*coeffp++) * (int32_t)(in_left);
        }

        //printf("%d\r\n", acc);

        //printf("\r\n");

        // saturate the result
        // 32768^2
        if ( acc > 1073741823)
        {
             acc = 1073741823;
        } else if ( acc < -1073741824 ){
            acc = -1073741824;
        }

       out_left = (int32_t) (acc >> 13);

       //xil_printf("%d\n\r", out_left);

       //in_right = Xil_In32(I2S_DATA_RX_R_REG);
       Xil_Out32(I2S_DATA_TX_L_REG, out_left);

       //Xil_Out32(I2S_DATA_TX_R_REG, in_right);

    }

// break
if(XUartPs_ReadReg(UART_BASEADDR, XUARTPS_FIFO_OFFSET) == 'q') menu();

else low_pass_filter();

}

FIR滤波器的公式为:

y[n]=b0*x[n]+b1*x[n-1]+b2*x[n-2]

要计算一个输出,您需要最后44个输入样本,并将其与滤波器系数相乘和累加。 我的建议是使用大小为44的环形缓冲区来存储输入样本。 分配一个环形缓冲区并将其初始化为零

ring_buffer[FILTER_LEN_LP] = {0};
rb_index = 0;
然后使用以下示例代码存储输入样本并计算输出

ring_buffer[rb_idx] = Xil_In32(I2S_DATA_RX_L_REG);
rb_idx = (rb_idx + 1) % filter_length;
for (k=0; k<filter_length; k++) {
    acc += (int32_t)(*coeffp++) * (int32_t)(ring_buffer[(k+rb_idx)%filter_length]);
}