C语言实现低通滤波器_低通滤波程序代码

一阶低通滤波器

#define ALPHA 0.1 // 滤波系数，可根据实际需求调整
static float prev_input = 0; // 上一时刻的输入值
 
float low_pass_filter(float input) {
    float output;
    
    // 实现一阶低通滤波的核心算法
    output = ALPHA * input + (1 - ALPHA) * prev_input;
    
    // 更新上一时刻的输入值
    prev_input = output;
    
    return output;
}
 
int main() {
    float current_input, filtered_output;
    
    // 假设我们有一个模拟信号源
    for(int i = 0; i < 100; i++) {
        current_input = get_analog_signal(); // 获取当前模拟信号值，这里假设有一个获取信号的函数
        filtered_output = low_pass_filter(current_input);
        
        printf("原始信号值: %.2f, 过滤后信号值: %.2f\n", current_input, filtered_output);
    }
 
    return 0;
}

二阶低通滤波器

// 定义滤波器参数
#define WC 0.5 // 截止频率（归一化频率，范围为0到1）
#define DC 1.0 // 数字域截止频率，取决于采样率
#define NUMERATOR_COEFF {1.0, -2.0 * cos(2.0 * M_PI * WC), 1.0} // 分子系数
#define DENOMINATOR_COEFF {1.0, -2.0 * cos(2.0 * M_PI * WC / DC), pow(1.0 - pow(WC, 2), 2)} // 分母系数
static float state[2] = {0, 0}; // 存储滤波器状态变量
 
// 二阶巴特沃斯低通滤波器
float second_order_low_pass_filter(float input) {
    float output;
 
    // 根据差分方程进行滤波计算
    output = (NUMERATOR_COEFF[0] * input + NUMERATOR_COEFF[1] * state[0] + NUMERATOR_COEFF[2] * state[1]) /
             (DENOMINATOR_COEFF[0] + DENOMINATOR_COEFF[1] * state[0] + DENOMINATOR_COEFF[2] * state[1]);
 
    // 更新状态变量
    state[1] = state[0];
    state[0] = output;
 
    return output;
}
 
int main() {
    float current_input, filtered_output;
 
    // 假设我们有一个模拟信号源
    for(int i = 0; i < 100; i++) {
        current_input = get_analog_signal(); // 获取当前模拟信号值，这里假设有一个获取信号的函数
        filtered_output = second_order_low_pass_filter(current_input);
 
        printf("原始信号值: %.2f, 过滤后信号值: %.2f\n", current_input, filtered_output);
    }
 
    return 0;
}