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一阶低通滤波系数(α 计算)

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按采样周期与截止频率算一阶 IIR 的滤波系数 α、Q 格式定点系数与稳定时间,ADC 采样值平滑直接抄。

要点速览

一阶低通滤波系数(α 计算):按采样周期与截止频率算一阶 IIR 的滤波系数 α、Q 格式定点系数与稳定时间,ADC 采样值平滑直接抄。 计算公式:α = Ts/(RC + Ts),RC = 1/(2πf_c);y += α(x − y)。 在 DD-CAT IDE 在线工具页填写参数即可即时得到结果,并同步显示随参数联动的计算模型示意图。 定点实现用 y = y + ((α_q * (x − y)) >> 16),注意累加器位宽与符号扩展。 截止频率应远低于采样率(至少 1/10),否则离散化后频率响应会明显偏离设计值。

参数输入

α = Ts/(RC + Ts),RC = 1/(2πf_c);y += α(x − y)

计算模型示意(随参数联动)

阶跃输入α = 0.386定点 25288小 α:平滑好但滞后大;大 α:响应快但噪声多
滤波系数 α0.385870
时间常数 τ = RC15.92 ms
理论截止频率10 Hz
离散实际 -3dB 频率7.76 Hz
定点系数25288
稳定时间(±1%)79.58 ms
阶跃 1 个采样后的输出38.59 %

工程备注

  • 定点实现用 y = y + ((α_q * (x − y)) >> 16),注意累加器位宽与符号扩展。
  • 截止频率应远低于采样率(至少 1/10),否则离散化后频率响应会明显偏离设计值。

常见问题

一阶低通滤波系数(α 计算)是做什么的?
按采样周期与截止频率算一阶 IIR 的滤波系数 α、Q 格式定点系数与稳定时间,ADC 采样值平滑直接抄。
一阶低通滤波系数(α 计算)的计算公式是什么?
核心公式:α = Ts/(RC + Ts),RC = 1/(2πf_c);y += α(x − y)。工具会按该公式与所选参数即时给出结果。
使用一阶低通滤波系数(α 计算)有哪些工程注意事项?
定点实现用 y = y + ((α_q * (x − y)) >> 16),注意累加器位宽与符号扩展。 截止频率应远低于采样率(至少 1/10),否则离散化后频率响应会明显偏离设计值。