29、C++实用工具与信号处理技巧

C++实用工具与信号处理技巧

1. 滤波器级联与高通滤波

1.1 滤波器级联

在信号处理中，滤波器级联是一种有效的优化方式。以下是一段使用两个滤波器 f1 和 f2 级联的代码：

f1.new_sample<5, 5, 6, 6, 5, 5>(s);
filter_type::result_type r = f1.get_result();
f2.new_sample<5, 5, 6, 6, 5, 5>(r);
std::cout << f2.get_result() << std::endl;

在这个例子中， f1 的滤波结果作为 f2 的输入，通过这种方式实现了滤波器的级联。级联滤波器的效果与 17 阶滤波器相当，但显著降低了 CPU 功耗。对于 8 位目标， new_sample() 函数的运行时间从 17 阶滤波器的 56 微秒减少到两个级联 5 阶滤波器的 22 微秒。在采样周期为 250 微秒的情况下，用于滤波采样的 CPU 总功率占比从约 22% 降低到了约 9%。

1.2 高通滤波

高通滤波是另一种常见的信号处理方式。我们使用特定参数设计了一个 10 阶、11 抽头的高通滤波器，其整数系数为 (1, 2, 4, 6, 8, -40, 8, 6, 4, 2, 1) 。设计参数包括：阻带上限频率 80Hz