本週在真實頭部刮擦器上出現。所以我直接複製從MATLAB source到filter
我實現在C#中的IIR濾波器的時域濾波函數(直接形式II轉置):matlab在C/C#中實現相同的過濾器/代碼時,IIR濾波器會給出不同的輸出。
// direct form ii transposed
for (int i = 0; i < data.Length; i++)
{
Xi = data[i];
Yi = b[0] * Xi + Z[0];
for (int j = 1; j < order; j++)
Z[j - 1] = b[j] * Xi + Z[j] - a[j] * Yi;
Z[order - 1] = b[order] * Xi - a[order] * Yi;
output[i] = Yi;
}
return output;
奇怪的是,當我考濾與衝動,與Matlab報道的數據略有不同。我也從Matlab獲取濾波器係數。下面是代碼:
[b,a] = butter(3, [.0360, .1160], 'bandpass');
x = zeros(50,1);
x(1) = 1.0;
y = filter(b,a,x)
我用b
和a
值在我的C#代碼coeffients。爲y
通過Matlab的報道
最初的幾個值:
>> y(1:13)
ans =
0.0016
0.0084
0.0216
0.0368
0.0487
0.0537
0.0501
0.0382
0.0194
-0.0038
-0.0286
-0.0519
-0.0713
因爲這是從我的C#端口不同,我直接複製代碼從filter
到C文件並運行它沒有使用相同的係數。輸出是完全一樣的,稍微偏離版本的脈衝響應的,我在我的C#實現了:
[0] 0.0016 double
[1] 0.0086161600000000012 double
[2] 0.022182403216000009 double
[3] 0.038161063110481647 double
[4] 0.051323531488129848 double
[5] 0.05827273642334313 double
[6] 0.057456579295617483 double
[7] 0.048968543791003127 double
[8] 0.034196988694833064 double
[9] 0.015389667539999874 double
[10] -0.0048027826346631469 double
[11] -0.023749640330880527 double
[12] -0.039187648694732236 double
[13] -0.04946710058803272 double
我仔細看了看,從源頭上filter
,我沒有看到按摩係數的任何證據之前計算濾波器輸出。 filter
僅在a[0]
不等於1的情況下(其在這種情況下最確定的情況下)對前饋係數進行歸一化。除此之外,我希望看到從Matlab的C代碼完全相同的濾波器輸出,正如我從Matlab所做的那樣。
我真的很想知道這個差異是從哪裏來的,因爲我需要確信我的過濾器是完全正確的(不,我們都...)。我檢查並重新檢查了我的濾波器係數。它們在C/C#和Matlab之間是相同的。
我用來獲取這些'錯誤'值的完整C文件如下。我嘗試將過濾器實現爲固定數量的狀態(本例中爲6)以及N個狀態的一般情況(在此註釋)。都來自Matlab的源代碼,都產生相同的「錯誤」的輸出:
# define order 6
# define len 50
int main(void){
// filter coeffs
float a[7] = { 1.0000, -5.3851, 12.1978, -14.8780, 10.3077, -3.8465, 0.6041 };
float b[7] = { 0.0016, 0.0, -0.0047, 0.0, 0.0047, 0, -0.0016 };
float a1 = a[1], a2 = a[2], a3 = a[3], a4 = a[4], a5 = a[5], a6 = a[6];
// input, output, and state arrays
float X[len];
float Y[len];
float Z[order];
float Xi;
float Yi;
float z0, z1, z2, z3,z4, z5;
// indeces
int i,j;
// initialize arrays
for(i=0;i<len;i++) {
X[i] = 0.0;
Y[i] = 0.0;
}
X[0] = 1.0;
for(i=0;i<order;i++)
Z[i] = 0.0;
z0 = Z[0];
z1 = Z[1];
z2 = Z[2];
z3 = Z[3];
z4 = Z[4];
z5 = Z[5];
i = 0;
while (i < len) {
Xi = X[i];
Yi = b[0] * Xi + z0;
z0 = b[1] * Xi + z1 - a1 * Yi;
z1 = b[2] * Xi + z2 - a2 * Yi;
z2 = b[3] * Xi + z3 - a3 * Yi;
z3 = b[4] * Xi + z4 - a4 * Yi;
z4 = b[5] * Xi + z5 - a5 * Yi;
z5 = b[6] * Xi - a6 * Yi;
Y[i++] = Yi;
}
//// copied from matlab filter source code
//i=0;
//while (i < len) {
// Xi = X[i]; // Get signal
// Yi = b[0] * Xi + Z[0]; // Filtered value
// for (j = 1; j < order; j++) { // Update conditions
// Z[j - 1] = b[j] * Xi + Z[j] - a[j] * Yi;
// }
// Z[order - 1] = b[order] * Xi - a[order] * Yi;
//
// Y[i++] = Yi; // Write to output
// }
}
'float'->'double' –
但這會出現在千分之一的地方嗎? – dmedine
另外,matlab不使用雙重任何方式?報告值時,這只是舍入誤差?似乎很嚴重。 – dmedine