使用C++来实现滤波器。首先设定计算单位冲激响应的点数,比如64,再创建一个单位冲激序列,只在n=0处为1,其余为0,然后传递函数的分子系数[0.008 -0.033 0.05 -0.033 0.008],最后传递函数的分母系数[1 2.37 2.7 1.6 0.41],用这些系统参数来计算单位冲激响应,使用类似以下MATLAB代码中的filter函数计算单位冲激响应。
设置系统参数
matlab
N=64; % 设定计算单位冲激响应的点数
x=[1 zeros(1,N-1)]; % 创建一个单位冲激序列,只在n=0处为1,其余为0
num=[0.008 -0.033 0.05 -0.033 0.008]; % 传递函数的分子系数
den=[1 2.37 2.7 1.6 0.41]; % 传递函数的分母系数
计算单位冲激响应
matlab
y=filter(num,den,x); % 使用MATLAB的filter函数计算单位冲激响应
C++使用给定的系统参数(分子系数和分母系数)来计算单位冲激响应,如下所示:
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
// 假设的filter函数,用于模拟MATLAB的filter函数
std::vector<double> filter(const std::vector<double>& b, const std::vector<double>& a, const std::vector<double>& x) {
size_t N = x.size();
size_t M = a.size() - 1; // 分子系数的长度(减1是因为分母系数a[0]总是1)
size_t L = N + M - 1; // 输出序列的长度
std::vector<double> y(L, 0.0); // 初始化输出序列
for (size_t n = 0; n < N; ++n) {
double sum = 0.0;
for (size_t k = 0; k <= M; ++k) {
if (n - k < 0) continue; // 如果x[n-k]不存在,则跳过
sum += b[k] * x[n - k]; // 分子部分的卷积
}
for (size_t k = 1; k <= M; ++k) {
if (n - k < 0) continue; // 如果y[n-k]不存在,则跳过
sum -= a[k] * y[n - k]; // 分母部分的反馈
}
y[n] = sum; // 存储当前输出值
}
return y;
}
int main() {
// 单位冲激序列,只在n=0处为1,其余为0
std::vector<double> unit_impulse(64, 0.0);
unit_impulse[0] = 1.0;
// 传递函数的分子系数和分母系数
std::vector<double> b = {0.008, -0.033, 0.05, -0.033, 0.008};
std::vector<double> a = {1, 2.37, 2.7, 1.6, 0.41};
// 计算单位冲激响应
std::vector<double> impulse_response = filter(b, a, unit_impulse);
// 打印结果(仅打印前几个值作为示例)
for (size_t i = 0; i < 10 && i < impulse_response.size(); ++i) {
std::cout << "y[" << i << "] = " << impulse_response[i] << std::endl;
}
return 0;
}