設(shè)計(jì)IIR濾波器

1、設(shè)計(jì)IIR濾波器                                       使用Matlab的FDAtool工具可以很方便地IIR設(shè)計(jì)濾波器。使用File菜單中的export選項(xiàng)可以把濾波器的參數(shù)輸出到

2、Matlab的工作空間中。若濾波器為IIR型，則輸出的變量名為G和SOS。它把高階的IIR濾波器轉(zhuǎn)換為一系列二階IIR濾波器的級(jí)聯(lián)。SOS為二階IIR濾波器的參數(shù)，G為縮放系數(shù)。計(jì)算IIR濾波器的輸出的時(shí)候，先將輸入數(shù)據(jù)乘以G, 然后一一通過(guò)SOS中的每個(gè)IIR濾波器，就得到最終的結(jié)果了。但是如果二階IIR濾波器的程序只支持定點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算的話，那么就需要調(diào)整一下系數(shù)了。因?yàn)樵O(shè)計(jì)出來(lái)的G有時(shí)候很?。ú恢罆?huì)不會(huì)很大），這樣一旦把輸入數(shù)據(jù)乘以G后，就會(huì)使得二階IIR濾波器的輸入過(guò)小，造成很大的誤差。我們需要把G分配到每個(gè)二階IIR濾波器的系數(shù)中，使得每次得到的中間結(jié)果都剛好不會(huì)溢出。若以IIRi表示

3、第I個(gè)二階IIR濾波器的話，則我們需要保證IIR1, IIR1 * IIR2, IIR1 * IIR2 * IIR3, 的頻率響應(yīng)都不超過(guò)0dB，*號(hào)表示級(jí)聯(lián)。為了使得輸出的精度最好，我們還需要讓上面這些濾波器的頻率響應(yīng)中的最大值最接近0dB。我用Python寫(xiě)了個(gè)小程序來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的計(jì)算，其中最重要的部分就是計(jì)算二階IIR濾波器的頻率響應(yīng)，還好在網(wǎng)上找到了直接計(jì)算的公式，省去了不少麻煩?！咀髡? 紅巖若愚】【訪問(wèn)統(tǒng)計(jì): 1562】【2006年01月6日 星期五 12:45】【 加入博采】【打印】 Trackback博客手拉手回復(fù)- 評(píng)論人：anonymous   2006-

4、09-27 17:02:07  請(qǐng)問(wèn)一下應(yīng)該怎么乘呀？- 評(píng)論人：Jimmeny   2006-04-30 12:35:37  問(wèn)題解決了,在調(diào)它的庫(kù)的時(shí)候,IIR的系數(shù)一定要做到雙精度字對(duì)齊- 評(píng)論人：Jimmeny   2006-04-26 15:12:24  我用的是 -O2的優(yōu)化級(jí)別,146條指令是經(jīng)過(guò)C編譯器優(yōu)化之后的結(jié)果的了, 之前我也用過(guò)DSPF_sp_biquad,2階的時(shí)候是可以的,但記得級(jí)聯(lián)之后的結(jié)果就完全不一樣了,不知道是不是我的操作有誤,我的系數(shù)也是用tf2sos轉(zhuǎn)出來(lái)的,不過(guò)我會(huì)再試一下的,謝謝你啦

5、:)到時(shí)我把結(jié)果告訴你 另外我試了移頻的算法,對(duì)抑制嘯叫的效果確實(shí)不明顯,我試過(guò)6HZ,12hz和24hz,基本上都不能避免的一個(gè)問(wèn)題就是有聲音的時(shí)候難免有一種波浪聲,好象是被調(diào)制過(guò)一樣,.- 評(píng)論人：紅巖若愚   2006-04-26 14:19:32  我曾做過(guò)6713的C語(yǔ)言程序的優(yōu)化，按照TMS320C6000 Optimizing Compiler User&s Guide中介紹的辦法優(yōu)化一下速度能快不少。不知道你設(shè)置的編譯優(yōu)化級(jí)別多少。另外我看了一下6713的DSPlib, 其中單精度二次IIR, DSPF_sp_biquad， 計(jì)算一個(gè)取樣數(shù)

6、據(jù)只需要4個(gè)時(shí)鐘，因此減少到80條指令應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。 另外，利用matlab的tf2sos函數(shù)可以把6階的IIR轉(zhuǎn)換為3個(gè)2階的IIR級(jí)聯(lián)，這樣就可以直接到用DSPlib的函數(shù)了。- 評(píng)論人：Jimmeny   2006-04-26 13:36:43  剛才寫(xiě)錯(cuò)了,是15萬(wàn)條,而不是15條啊. 我想了一下;我是48K采樣的,兩通道,數(shù)據(jù)量1S就是96K,問(wèn)題是我現(xiàn)在處理1個(gè)6階的IIR需要110條指令,另外每一短還要乘因子和搬數(shù)據(jù),就是附加大概36條指令,96000*(110+36)*10=140M,而對(duì)220M的DSP就已經(jīng)超過(guò)一半的了.我現(xiàn)在是想辦法把146條

7、指令那里減少到80條左右,這個(gè)可能要用到優(yōu)化匯編和多級(jí)流水線,這個(gè)我就感覺(jué)比較棘手的了.- 評(píng)論人：紅巖若愚   2006-04-26 12:26:08  可能是我理解有誤，不過(guò)按照你的數(shù)據(jù)，10個(gè)6階IIR處理一個(gè)取樣數(shù)據(jù)需要150個(gè)指令周期，不知道取樣頻率是多少，如果是44100的話，那么一秒鐘就是：44100*150 = 6.615M個(gè)指令，這好像不存在資源不夠的問(wèn)題啊。- 評(píng)論人：Jimmeny   2006-04-26 10:39:15  我現(xiàn)在做的是10個(gè)6階的IIR濾波器，左右聲道同時(shí)處理，用的是1300MIPS的671

8、3，我是這樣計(jì)算的，一個(gè)DMA中斷可以處理1024點(diǎn)的32位數(shù)據(jù)，共可以執(zhí)行230萬(wàn)條單周期指令，做一段的6階EQ一共耗費(fèi)了我15條指令的資源（左右聲道同時(shí)處理時(shí)），10段下來(lái)就接近160萬(wàn)了，加上UI的資源開(kāi)支，我的程序就有點(diǎn)提襟見(jiàn)肘的感覺(jué)了，我的IIR是用C來(lái)寫(xiě)的，優(yōu)化得不好，我一直在尋找一個(gè)做多階IIR的浮點(diǎn)處理的匯編程序，也看了一下54X和55X里面的LIB SRC文件，不適合用在6000上，現(xiàn)在還在頭痛著，我想減少階數(shù)，用2階來(lái)做，這樣就可以調(diào)6000LIB庫(kù)的IIR了，但2階的邊沿不陡，做好的EQ很難,所以我現(xiàn)在還在猶豫中。- 評(píng)論人：紅巖若愚   2006-04-24 14:54:35  你的意思是說(shuō)10個(gè)二次IIR濾波器級(jí)聯(lián)所需要的MIPS么，不知道你的程序具體用了多少M(fèi)IPS，我現(xiàn)在做的一個(gè)項(xiàng)目芯片是5509A，32位的IIR濾波器，一個(gè)（左有聲道一共）大概是3.3MIPS左右。程序是在DSPLIB的源程序基礎(chǔ)上修改的。不太清楚 “多級(jí)流水線“ 是什么意思。- 評(píng)論人：Jimmeny   2006-04-24 10:37:04  我在SPtool里面做的IIR濾波器,再導(dǎo)出到工作區(qū),然后用tf2sos轉(zhuǎn)換得出系數(shù),這樣得出來(lái)的系數(shù)在級(jí)聯(lián)直接2型的每級(jí)之間不需要做sca