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基于stm32的FIR滤波

2019-07-13 17:28发布

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这两天有个地方用到了距离传感器，选用的传感器是夏普的近红外距离传感器。后来调试的时候发现传感器出来的信号除了有个随着距离规律变化的直流信号以外还有一个周期为1ms的尖峰脉冲信号形状如下图示 这样的波形会影响采集数据的结果，硬件上已经固定了，所以就选择从软件方面来寻找解决方案。 之前涉及的软件滤波无非就是采用求平均值的方法或者用排序的方法取中间值。但是发现这种传统的方法都不能解决问题，无奈之下只好请出FIR了。在网上找到一段关于FIR滤波器的C代码， const double Gains[65] = {
  0.0009479362407674,0.0009929350550642, 0.003930214337694,0.0004266602318381,
   0.002659113001781, 0.005817509119983,-0.000228463397681, 0.006702278150725,
   0.008005149622821,-0.0008554957856821,  0.01422482817203, 0.008473933262289,
  -1.620146125747e-17,  0.02516227532517, 0.004919104877225, 0.005096205867541,
    0.03751085310479,-0.004203950025341,  0.01799639204041,   0.0469989686148,
   -0.01876523334251,  0.04251211195407,  0.04699049465662, -0.03660751758108,
    0.08342623579446,  0.02691060679784, -0.05397754228244,   0.1541577471136,
   -0.04192656769609, -0.06664039473937,   0.3591036736045,  -0.5005151692802,
     0.6415102143687,  -0.5005151692802,   0.3591036736045, -0.06664039473937,
   -0.04192656769609,   0.1541577471136, -0.05397754228244,  0.02691060679784,
    0.08342623579446, -0.03660751758108,  0.04699049465662,  0.04251211195407,
   -0.01876523334251,   0.0469989686148,  0.01799639204041,-0.004203950025341,
    0.03751085310479, 0.005096205867541, 0.004919104877225,  0.02516227532517,
  -1.620146125747e-17, 0.008473933262289,  0.01422482817203,-0.0008554957856821,
   0.008005149622821, 0.006702278150725,-0.000228463397681, 0.005817509119983,
   0.002659113001781,0.0004266602318381, 0.003930214337694,0.0009929350550642,
  0.0009479362407674
};
#define ORDER        64                       //阶数


 double Buffer[ORDER];        //采样历史数据




double Fir(double Input)
{
        double Output=0.0;        //数据输出
        unsigned int Index;                //下标索引
        
        //采样数据移位
        for(Index=ORDER;Index>0;Index--) 
Buffer[Index]=Buffer[Index-1];

        Buffer[0]=Input;
        
        //计算输出
        for(Index=0;Index         {
                Output+=Gains[Index]*Buffer[Index];
        }
        
        return Output;
}
 给出的代码是一个64阶的带阻滤波器。代码很好理解，需要用matlab生成系数。matlab设置的步骤如下 打开matlab（我用的2013b）在APPS种找到“Filter Designer & Analysis”
其中红 {MOD}方框标记出来的是需要设计的，Filter Order设计滤波器的阶数，Fs是指的采样频率，Fc是截止频率。设计好以后直接点击“Design Filter”按键然后点击Targets -> Generate C header.。接下来就看看效果吧
前面一段是没有滤波的图像，后面一段是滤波以后的图像，把滤波以后的数据做一个平均处理就已经很稳定了。 总的来说还是很有成就感的。

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