Question

最近，我参与处理来自不同设备的传感器的数据。这些传感器由加速度计，陀螺仪，磁力计等组成。当我想隔离引力并偶然发现这个链接时，这一切都开始了（来自android android_frameworks_base / services / sensorservice / SecondOrderLowPassFilter.cpp的代码）：

/*
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*
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* You may obtain a copy of the License at
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* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/

#include <stdint.h>
#include <sys/types.h>
#include <math.h>

#include <cutils/log.h>

#include "SecondOrderLowPassFilter.h"

// ---------------------------------------------------------------------------

namespace android {
// ---------------------------------------------------------------------------

SecondOrderLowPassFilter::SecondOrderLowPassFilter(float Q, float fc)
    : iQ(1.0f / Q), fc(fc)
{
}

void SecondOrderLowPassFilter::setSamplingPeriod(float dT)
{
    K = tanf(float(M_PI) * fc * dT);
    iD = 1.0f / (K*K + K*iQ + 1);
    a0 = K*K*iD;
    a1 = 2.0f * a0;
    b1 = 2.0f*(K*K - 1)*iD;
    b2 = (K*K - K*iQ + 1)*iD;
}

// ---------------------------------------------------------------------------

BiquadFilter::BiquadFilter(const SecondOrderLowPassFilter& s)
    : s(s)
{
}

float BiquadFilter::init(float x)
{
    x1 = x2 = x;
    y1 = y2 = x;
    return x;
}

float BiquadFilter::operator()(float x)
{
    float y = (x + x2)*s.a0 + x1*s.a1 - y1*s.b1 - y2*s.b2;
    x2 = x1;
    y2 = y1;
    x1 = x;
    y1 = y;
    return y;
}

// ---------------------------------------------------------------------------

CascadedBiquadFilter::CascadedBiquadFilter(const SecondOrderLowPassFilter& s)
    : mA(s), mB(s)
{
}

float CascadedBiquadFilter::init(float x)
{
    mA.init(x);
    mB.init(x);
    return x;
}

float CascadedBiquadFilter::operator()(float x)
{
    return mB(mA(x));
}

// ---------------------------------------------------------------------------
}; // namespace android

虽然该代码确实运行良好，但我觉得我需要了解一些关于过滤器哲学的一些基础知识。例如，我可能需要更改该过滤器中的某些内容。

我开始阅读维基百科（卡尔曼，低通，......）但我仍然觉得在开始修改别人的代码之前我需要更好地感受/触摸这个理论。

所以我问你，SO用户，为了对过滤器有一个更全面的了解，我能阅读什么？任何链接，资源，文档都会很好。

另外：我有一个工程师学位，但在研究信号处理时除了一些傅里叶变换（DFT）之外没有完全研究过滤器。数学应该不是一个大问题。

我问这个问题是因为我看到有与过滤器有关的 MANY 问题。

非常感谢，

尤利安

Answer 1

我在以下章节的dspguide中找到了一个不太复杂的介绍：

更有趣的答案here on dsp stackexchange。

PS：我把它变成了一个维基，所以人们可以添加他们的资源（欢迎贡献）。

有关过滤器的文档

1 个答案: