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用微处理机实现IIR数字滤波

引言 数字滤波可以由专用的硬件来实现[l1,也可以用一个在计算机上执行的程序来实现tzl,硬件的方法可以得到高速的实时滤波特性,但灵活性差,价格高。微处理器的处理速度和滤波器的实时性要求存在着很大的矛盾,然而作为非实时的或者实时性要求不高的数据处理、,教学、低频信号处理等方面的应用,采用在微处理机上执行的程序来实现数字滤波将使费用大大降低,同时有利于提高可靠性和灵活性。本文叙述如何使用分布计算t31和查表[4J相结合的方法,用微处理机实现HR数字滤波。 一、分布计算与查表法一个递归的HR数字滤波器可用下面的表达式来表示:y。二艺式X二一。+万及Y二一。(1)其中X二为采样输入量,用正的K位二进制小数表示。系数A。,B。是带符号的二进制数。 表达式(1)中的X二一:和Y二一。可写成如下形式:X二一。二叉耘一::,,2一‘”=0,1,2,……N一x KY。一。=叉,二:。,,2一, j.1刀=1,2,3,··,一M将上面二式代入(1...  (本文共7页) 阅读全文>>

《心电学杂志》1987年03期
心电学杂志

心电向量干扰的数字滤波

心电图向量在人的体表获得的是一立体轨迹,在数学上用笛卡尔三维坐标系描述,每一维是时间的函数,在临床中,把一定时间的向里瞬间值称为泪点,每一个泪点由X、Y、Z三值表示。如设f为泪点,它可表示为f(X,Y,Z)。 数字化心电向量信息,就是连续的心电向量立体轨迹由计算机按一定频率采样,并经过模数转换后,成为离散数字信息集合,一个离散点就是一个泪点,如设F为一周心电量泪点,则可表示为:F[f:(x:,Y,,z:,),f:(XZ,Y:, Z:)……,f*,(X‘,Y七,Z、)〕(1) K=心动周期又采样频率 在实际系统中,采进的心电信息中混有干扰噪声和零点飘移,则实际的一周离散心电向最信息为F矛=F+N+M。干扰一般也包括电极和皮肤接触电阻及肌电,但以50Hz市电干扰为主。零点飘移主要由于呼吸干扰引起,因此F护可表示为:F‘[f‘:(X一+X.:+X.:,Y:+Y::+y.x, 21+Z。l+2.,),f,(X:+X。:+X.:,Y: +...  (本文共4页) 阅读全文>>

《武汉工学院学报》1987年02期
武汉工学院学报

汽车振动的数字滤波模拟法

在随机路面上行驶的车辆的振动状态,可以通过路面高程的模拟与车辆多自由度振动系统的分析,然后用逐步积分等方法(如Newmark一日、Wilson一。法)计算,但由于分析与计算工作量极大,不便于工程技术人员应用,也阻碍了对汽车平顺性的分析研究与改进。文中提出的汽车振动数字滤波器模拟法夕能实时快速地计算出随机路面的模拟高程,与车辆的振动响应,并在计算机屏幕上显示汽车的振动状态,打印出汽车各点振动的位移值,与汽车振动状态图。工程技术人员仅需输入路面不平度的方差或按150的路面不平度等级、互谱的强弱;汽车的类型、轮距、轴距、车轮型号、车速、车轮系统与悬挂系统的固有频率和相对阻尼因子,汽车各振动点间的藕合或限制等,在ApPle一l计算机上可以直观地获得汽车振动图象及分析资料,还可以用单脉冲或倒正弦路面输入,观察并分析汽车的振动响应,为研究、分析与改进汽车平顺性提供一种既实时快速又易于工程技术人员掌握的方法。 实时快速地模拟计算随机路面高程与...  (本文共8页) 阅读全文>>

《世界地质》1987年02期
世界地质

沃希变换在数字滤波中的应用

,今盆I(0,t)w已军了0,L)弓!言以计茱二开异 落 ‘’冬冬冬冬争井梦, 众所周知,所谓反递归数字滤波处理 就是这样一种计算处理,即将数字信号或数据序列(作为输入)通过变换成为第二 个数字序列(叫输出数字信号)。滤波器的输出样值是由过去和现在输入样值的加权和确定的。 大家还知道,富氏变换技术并不是这种滤波处理系统唯一可能的基础。在许多 其它变换中,人们特别感兴趣的是基于沃希函数的沃希变换。 沃希函数是一系列矩形波形组,它只能取两个值,+1或一1(见图1);因此,计算离散沃希变换比计算离散富氏变换要快得多。 在滤波处理中,分量振幅在沃希域内被减弱,这是因为使用了一些适当的滤波器加权函数,在一维数字滤波处理中,这种加权函数具有矩阵形式。 为了减少计算量,我们假定沃希滤波器矩阵为对角和常系数矩阵(标量滤波器)。 在二维数字滤波处理中,可以将滤波毒权函数分解为两个对角矩阵来处理或用一个非对角滤波器代替。阁(见,色):卜二、认急生(...  (本文共9页) 阅读全文>>

《机械工业自动化》1988年04期
机械工业自动化

微型计算机控制系统数字滤波分析

平均值作为本次采样值,其算式为:(1) K XN万iN 一一 Y一、前 一之. 口 若干扰信号为有规则周期性变化的信号(如图1所示),并设有用信号为阶跃信号,则平均值法完全能剔除干扰,得到令人满意的平滑度。对变化较快杂乱交变的干扰噪声(如图2所示),平均值法也能给出较满意的结果。U(t),一r二东.、苏_.。沂周期性有规则变化干扰今斗头图八廿:。︸拐 U.‘l占Kse 微型计算机控制系统的现场,环境较为恶劣,干扰纷繁。如不采取抗干扰措施,设计出再好的控制系统也无法在现场正常运行。对干扰的抑制除采取“硬件”措施外,普遍采用软件抗干扰措施,即数字滤波。同时数字滤波的原理也常常应用在热工过程的控制和调节中,对于波动较大的工艺状态起到平滑和稳定的作用。由于数字滤波是用程序实现的,因而不需增加硬设备,可多个通道共用一个滤波程序,还可以对频率很低的信号实现滤波,使用灵活、方便,可根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波参数,因此,数字滤波受到相...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电力系统自动化》1988年05期
电力系统自动化

微型机距离保护中的数字滤波方案

一、引言 如何迅速与准确地从输电线短路电流电压信号中求出基频分量,是微机距离保护算法与数子滤波器围绕的核心问题.对此,计算机保护文献应用了以下方法: (1)用相关法和最小平方拟合法等算法,直接由短路时的电流电压信号中求出基频分量.1‘l (2)用微分方程法的算法,配合以(模拟或数字)低通滤波器,从短路信号中求基频分量。l” (3)川某些而单的线性数分二沁波器抑制短路信一号,},的非基频分员。”’ (理))IJ一卜尔曼滤、‘l:方法,对短路信号中的基频分童作递推最住估计.“’电力系搜自动化第十二卷五期 从频域分析的观点,以上使用的算法和滤波两种途径的目的是一致的。迄今提出的算法(行波法除外)都基于对短路暂态信号成分的一定假设,与实际情况并不尽然相符。另一方面,完全用数字滤波器滤出基频分量的方法,尚未受到充分的重视.本文从信号的频谱分析出发,讨论完全用数字滤波器的方法,提出可能的三种数字滤波的方案,对适用于微机距离保护的一种窄带数字...  (本文共8页) 阅读全文>>