CQpub0 Mikami
IIR Cascade
Dependencies: DSP_MultirateLinearphase mbed
Revision 0:fd55988037cc, committed 19 months ago
- Comitter:
- CQpub0Mikami
- Date:
- Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000
- Commit message:
- 1
Changed in this revision
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Biquad.hpp Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000
@@ -0,0 +1,40 @@
+//--------------------------------------------------------------
+// 縦続形 IIR フィルタの構成要素として使う 2 次の IIR フィルタ
+// b0 は 1 と仮定している
+//
+// 2022/01/18, Copyright (c) 2022 MIKAMI, Naoki
+//--------------------------------------------------------------
+
+#include "mbed.h"
+
+#ifndef IIR_BIQUAD_HPP
+#define IIR_BIQUAD_HPP
+
+class Biquad
+{
+public:
+ // フィルタの係数に対応する構造体
+ struct Coefs { float a1, a2, b1, b2; };
+
+ // コンストラクタ
+ Biquad(const Coefs ck = (Coefs){0, 0, 0, 0})
+ : a1_(ck.a1), a2_(ck.a2), b1_(ck.b1), b2_(ck.b2),
+ vn1_(0), vn2_(0) {}
+
+ // 2 次のフィルタを実行する
+ float Execute(float xn)
+ {
+ float vn = xn + a1_*vn1_ + a2_*vn2_;
+ float yn = vn + b1_*vn1_ + b2_*vn2_;
+
+ vn2_ = vn1_;
+ vn1_ = vn;
+
+ return yn;
+ }
+
+private:
+ float a1_, a2_, b1_, b2_; // フィルタの係数
+ float vn1_, vn2_; // 遅延器
+};
+#endif // IIR_BIQUAD_HPP
\ No newline at end of file
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Coefs_IIR6_Cascade_LP_300.hpp Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000
@@ -0,0 +1,23 @@
+//-----------------------------------------------------
+// 縦続形 IIR フィルタの次数と係数の定義
+// 係数は float 型
+// 2022/01/19, Copyright (c) 2022 MIKAMI, Naoki
+//-----------------------------------------------------
+
+#include "Biquad.hpp"
+
+// 低域通過フィルタ
+// 連立チェビシェフ特性
+// 次数 ： 6 次
+// 標本化周波数： 10.00 kHz
+// 遮断周波数 ： 0.30 kHz
+// 通過域のリップル： 0.50 dB
+// 阻止域の減衰量 ：40.00 dB
+const int ORDER_ = 6; // 次数
+const float G0_ = 9.900438E-03f; // 利得定数
+
+// Biquad クラスの構造体 Coefs の配列で定義
+const Biquad::Coefs CK_[] = {
+ { 1.854098E+00f, -8.646499E-01f, -1.672938E+00f, 1.0f}, // 1段目
+ { 1.916727E+00f, -9.442058E-01f, -1.934754E+00f, 1.0f}, // 2段目
+ { 1.952184E+00f, -9.878896E-01f, -1.953737E+00f, 1.0f}}; // 3段目
\ No newline at end of file
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/DSP_MultirateLinearphase.lib Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/MikamiUitOpen/code/DSP_MultirateLinearphase/#f7bfe38c93ab
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/IirCascade.hpp Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000
@@ -0,0 +1,37 @@
+//---------------------------------------------------
+// 縦続形 IIR フィルタ
+//
+// 2022/01/18, Copyright (c) 2022 MIKAMI, Naoki
+//---------------------------------------------------
+
+#include "Biquad.hpp"
+#include "Array.hpp" // Array クラスが定義されている
+using Mikami::Array;
+
+#ifndef IIR_CASCADE_HPP
+#define IIR_CASCADE_HPP
+
+class IirCascade
+{
+public:
+ // コンストラクタ
+ IirCascade(int order, const Biquad::Coefs ck[], float g0)
+ : ORDER_(order), G0_(g0), hn_((order+1)/2)
+ {
+ for (int k=0; k<(order+1)/2; k++) hn_[k] = Biquad(ck[k]);
+ }
+
+ // フィルタ処理を実行する
+ float Execute(float xn)
+ {
+ float yn = G0_*xn;
+ for (int k=0; k<(ORDER_+1)/2; k++) yn = hn_[k].Execute(yn);
+ return yn;
+ }
+
+private:
+ const int ORDER_; // 次数
+ const float G0_; // 利得定数
+ Array<Biquad> hn_; // Biquad クラスのオブジェクトの配列
+};
+#endif // IIR_CASCADE_HPP
\ No newline at end of file
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/main.cpp Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000
@@ -0,0 +1,31 @@
+//----------------------------------------------------------------------
+// 縦続形II IIR フィルタ，float 型を使用
+//
+// 2022/01/19, Copyright (c) 2022 MIKAMI, Naoki
+//----------------------------------------------------------------------
+
+#include "MultirateLiPh.hpp"
+#include "IirCascade.hpp"
+#include "Coefs_IIR6_Cascade_LP_300.hpp"
+#pragma diag_suppress 870 // マルチバイト文字使用の警告抑制のため
+using namespace Mikami;
+
+const float FS_ = 10.0f; // 入力の標本化周波数： 10 kHz
+MultirateLiPh myAdDa_(FS_); // 出力標本化周波数を４倍にするオブジェクト
+IirCascade df_(ORDER_, CK_, G0_);
+
+// ADC 変換終了割込みに対する割込みサービス･ルーチン
+void AdcIsr()
+{
+ float xn = myAdDa_.Input(); // 入力
+ float yn = df_.Execute(xn); // 縦続形 IIR フィルタの処理
+ myAdDa_.Output(yn); // 出力
+}
+
+int main()
+{
+ printf("\r\n縦続形 IIR フィルタを実行します\r\n");
+
+ myAdDa_.Start(&AdcIsr); // 標本化を開始する
+ while (true) {}
+}
\ No newline at end of file
--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/mbed.bld Tue Sep 13 07:48:33 2022 +0000 @@ -0,0 +1,1 @@ +https://os.mbed.com/users/mbed_official/code/mbed/builds/65be27845400 \ No newline at end of file