俗話說得好,一流程序員靠數(shù)學,二流靠算法,三流靠邏輯; 今天就和大家聊一聊嵌入式中的常用算法。
一階低通濾波器
一階低通濾波器是通過軟件算法模擬硬件上的RC濾波器,用來抑制干擾信號,數(shù)學表達式為:
y(t) = k*x(t) + (1-k)*y(t-1) (1>k>0) 【1】
式中:y(t)是此次濾波器的輸出,x(t)是此次濾波器的輸入信號,y(t-1)是上一次濾波器的輸出; k為數(shù)字濾波器的采樣系數(shù),實際取值 取決于濾波時間常數(shù)和采樣周期;
若采樣間隔△t足夠小,則濾波器的截止頻率為:
f = k/(2*pi*△t)
例如,采樣頻率為19.2KHz,K為0.06518,則截止頻率為200Hz
時域仿真模型
接下來我們用matlab編寫一個.m文件,加上一階低通濾波器看下他的效果;
一階低通濾波器
原始信號為50Hz,幅值為5; 采樣頻率為19.2KHz,K為0.06518;可以看到經(jīng)過低通濾波器后已經(jīng)將高頻噪音信號濾除掉了,非常接近原始信號。 這里要注意, 低通濾波器的截止頻率一定要高于原始信號,否則會導致原始信號失真。
濾波器效果比較
如上圖,原始信號均為幅值為5的正弦信號,左圖的頻率為500Hz,右圖的頻率為2000Hz; 可以看到幅值和相位都被改變了; 所以在使用低通濾波器時候一定要注意了,不能讓波形失真。
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