CSI-DSP  Version 1.0.0
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函数
有限冲激响应 (FIR) 格型滤波器

函数

void csky_fir_lattice_f32 (const csky_fir_lattice_instance_f32 *S, float32_t *pSrc, float32_t *pDst, uint32_t blockSize)
 浮点FIR格型滤波器处理函数 更多...
 
void csky_fir_lattice_init_f32 (csky_fir_lattice_instance_f32 *S, uint16_t numStages, float32_t *pCoeffs, float32_t *pState)
 浮点FIR格型滤波器初始化函数 更多...
 
void csky_fir_lattice_init_q15 (csky_fir_lattice_instance_q15 *S, uint16_t numStages, q15_t *pCoeffs, q15_t *pState)
 Q15 FIR格型滤波器初始化函数 更多...
 
void csky_fir_lattice_init_q31 (csky_fir_lattice_instance_q31 *S, uint16_t numStages, q31_t *pCoeffs, q31_t *pState)
 Q31 FIR格型滤波器初始化函数 更多...
 
void csky_fir_lattice_q15 (const csky_fir_lattice_instance_q15 *S, q15_t *pSrc, q15_t *pDst, uint32_t blockSize)
 Q15 FIR格型滤波器处理函数 更多...
 
void csky_fir_lattice_q31 (const csky_fir_lattice_instance_q31 *S, q31_t *pSrc, q31_t *pDst, uint32_t blockSize)
 Q31 FIR格型滤波器处理函数 更多...
 

简要说明

这些函数实现了Q15,Q31和浮点的有限冲激响应 (FIR) 格型滤波器. 格型滤波器使用在各种自适应滤波器应用。 滤波器结构是前馈的,并且净脉冲响应是有限长度。 函数以块为单位操作输入输出数据,每次调用滤波器函数处理 blockSize 个样本. pSrcpDst 指向输入输出数组,数组包括 blockSize 个值.

算法:
FIRLattice.gif
有限冲激响应格型滤波器
实现了以下的差分方程:
     f0[n] = g0[n] = x[n]
     fm[n] = fm-1[n] + km * gm-1[n-1] for m = 1, 2, ...M
     gm[n] = km * fm-1[n] + gm-1[n-1] for m = 1, 2, ...M
     y[n] = fM[n]
  
pCoeffs 指向反射系数数组,数组大小是 numStages. 反射系数保存的顺序如下:
     {k1, k2, ..., kM}
  
其中 M 是阶段的序号。
pState 指向状态数组,数组的大小是 numStages. 状态变量 (g 的值) 维持了之前的输入,按以下的顺序保存:
     {g0[n], g1[n], g2[n] ...gM-1[n]}
  
状态变量在每个块数据处理后更新,系数不会被更新。
结构体实例
滤波器的系数和状态变量都保存在数据结构的实例中。 每个滤波器都必须有一个单独的结构体实例。 系数数组可能可以在几个实例之间共享,但是状态变量数组不能共享。 为支持的3种数据类型分别提供了不同的结构体实例声明。
初始化函数
为每种支持的数据类型都提供了一个相应的初始化函数。 初始化函数处理以下操作:
  • 设置内部结构体字段的值
  • 清零状态缓存中的值 如果手动初始化,而不调用初始化函数,需要指定结构体实例的以下字段: numStages, pCoeffs, pState. pState中的所有值置0.
是否使用初始化函数是可选的。 但是,使用了初始化函数,则不能将结构体实例放在常量数据段。 要将结构体实例放在常量数据段,则必须手动初始化结构体实例。 在静态初始化之前,要确保状态缓存中的值已经清零。 下面的代码,为3种不同的滤波器,静态的初始化了结构体实例。
*csky_fir_lattice_instance_f32 S = {numStages, pState, pCoeffs};
*csky_fir_lattice_instance_q31 S = {numStages, pState, pCoeffs};
*csky_fir_lattice_instance_q15 S = {numStages, pState, pCoeffs};
  
其中是 numStages 滤波器阶段的数量; pState 是状态缓存的地址; pCoeffs 是系数缓存的地址.
定点行为
使用定点FIR格型滤波器函数需要注意。 特别是要考虑,在每个函数内使用的累加器的溢出和饱和行为。 具体参考每个函数各自的文档和使用说明。

函数说明

void csky_fir_lattice_f32 ( const csky_fir_lattice_instance_f32 S,
float32_t pSrc,
float32_t pDst,
uint32_t  blockSize 
)
参数
[in]*S指向浮点FIR格型结构体实例
[in]*pSrc指向输入数据块
[out]*pDst指向输出数据块
[in]blockSize处理的样本数量
返回
none.
void csky_fir_lattice_init_f32 ( csky_fir_lattice_instance_f32 S,
uint16_t  numStages,
float32_t pCoeffs,
float32_t pState 
)
参数
[in]*S指向浮点FIR格型结构体实例
[in]numStages滤波器阶段数量
[in]*pCoeffs指向系数缓存
[in]*pState指向状态缓存
返回
none.
void csky_fir_lattice_init_q15 ( csky_fir_lattice_instance_q15 S,
uint16_t  numStages,
q15_t pCoeffs,
q15_t pState 
)
参数
[in]*S指向Q15 FIR格型结构体实例
[in]numStages滤波器阶段数量
[in]*pCoeffs指向系数缓存
[in]*pState指向状态缓存
返回
none.
void csky_fir_lattice_init_q31 ( csky_fir_lattice_instance_q31 S,
uint16_t  numStages,
q31_t pCoeffs,
q31_t pState 
)
参数
[in]*S指向Q31 FIR格型结构体实例
[in]numStages滤波器阶段数量
[in]*pCoeffs指向系数缓存
[in]*pState指向状态缓存
返回
none.
void csky_fir_lattice_q15 ( const csky_fir_lattice_instance_q15 S,
q15_t pSrc,
q15_t pDst,
uint32_t  blockSize 
)
参数
[in]*S指向Q15 FIR格型滤波器结构体实例
[in]*pSrc指向输入数据块
[out]*pDst指向输出数据块
[in]blockSize处理的样本数量
返回
none.
void csky_fir_lattice_q31 ( const csky_fir_lattice_instance_q31 S,
q31_t pSrc,
q31_t pDst,
uint32_t  blockSize 
)
参数
[in]*S指向Q31 FIR格型滤波器结构体实例
[in]*pSrc指向输入数据块
[out]*pDst指向输出数据块
[in]blockSize处理的样本数量
返回
none.

缩放和溢出行为: 为了防止溢出,输入信号必须缩小 2*log2(numStages) 个位.