基于TMS320F28335的FIR-IFFT数字滤波方法

刘　牮,李　彧,刘　振,李　静

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海　200093)



基于TMS320F28335的FIR-IFFT数字滤波方法

刘牮,李彧,刘振,李静

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093)

摘要针对现有数字滤波方法存在大量傅里叶变换以及卷积运算,在工业控制领域处理50 Hz信号时,易造成处理器消耗大量运算时间,导致在低端处理器上无法实现常规数字滤波算法的问题,介绍了一种修改后的数字滤波算法,综合短时采样序列与最优窗函数在TMS320F28335上可快速实现该算法。经过窗函数截取后的信号进行FFT分析,去除谐波频率后IFFT还原波形,与通用的IIR或FIR滤波器相比,大幅缩短了程序运行时间,同时减少通用滤波器的大量卷积运算,提高程序执行效率。

关键词FIR窗函数;FFT参数;TMS320F28335处理器;采样精度

随着现代工业控制中检测设备的精密度逐渐提高,而外部输入信号被各种高频信号叠加然后形成畸变的正弦波形,实际工业测量仪器中经常需要测量电网的实时交流电压,根据检测值驱动保护设备断开负载,由于实际电网中存在高次谐波,需要滤去高次谐波后再做计算,这样就需要检测到真实的交流电压值,由于工频电压为50 Hz,本文提出一种滤去50 Hz以上杂波频率的数字方法,滤波效果趋于理想滤波器,并能确保精度。

1最优窗函数选择

FIR滤波器具有严格的相位线性特性,FIR的系统函数为

(1)

其差分方程为

(2)

由差分方程可看出,这是一个离散系统下的线性卷积过程,且该系统函数指出极点存在于z域单位圆内,是一个永恒稳定系统。……