C2000中Fir滤波算法的疑问，求解答

Ken LEE

Other Parts Discussed in Thread: CONTROLSUITE, TMS320F28335

借鉴controlSUITE中的DSP libraries中的Floating Point中的2833x_FIR例子代码（路径：C:\ti\controlSUITE\libs\dsp\FPU\v120\examples_ccsv4\2833x_FIR）中的滤波算法做了电流环电流采集的滤波，从ADC读取的数据转换后的约为0.8820A，经过FIR滤波后的值为4.8997A左右。

2833x_FIR例子中的滤波算法实现：

for(i=0; i < SIGNAL_LENGTH; i++)
  {
      xn=0.5*sin(Rad) + 0.5*sin(Rad2); //Q15
      sigIn[i]=xn;
        firFP.input= xn;
        firFP.calc(&firFP);
        yn = firFP.output;
        sigOut[i]=yn;
       Rad = Rad + RadStep;
       Rad2 = Rad2 + RadStep2;
   }

xn为信号产生，yn为滤波后的结果。

我在电流环中滤波实现的方法基本一致，如下：

I_measure_L=left.dccurrent*0.006105; // I = ADC1 / 4095 * 3 / (6 * RS) A （ RS=0.02 omega） = 25 * ADC1 / 4095

sigIn=I_measure_L;
sigOut = Fir_filter(sigIn);
I_filter_L=sigOut;

float Fir_filter(float intput)
{
float output;
firFP.input= intput;
    firFP.calc(&firFP);
    output = firFP.output;
    return output;
}

用上位机软件获取I_measure_L，与 I_filter_L的数据，I_measure_L的平均值为0.8820，而I_filter_L的平均值为4.8997。用matlab画图，得到的曲线如下图，图中红色线是ADC采集转换后的电流值，而绿色线是对电流值进行上述滤波后的值：

而当我利用2833x_FIR例子代码中的matlab下的FIR32forC28x.m对I_measure_L的数据进行滤波，在保留原代码的基础上增加了我的数据，修改后的代码如下

%S = 0.5*(sin(2*pi*k1*i) + sin(2*pi*k2*i));
[time cur_mea cur_fit pwm] = textread('filter_pwm=1750.txt','%d%f%f%f');
%len = length(time);
S=cur_mea(1:BUFFER_SIZE);

（数据文件在附件中，文件名filter_pwm=1750.txt），其结果如下：

当我改变电机的转速时，电流环采集到的电流值及相应的滤波值都会有明显的变化，见图

我的问题就是为什么我在TMS320F28335中实现Fir滤波时，滤波后的结果会有平移量，请TI FAE和广大工程师朋友解答。

12 年多前

0 Eric Ma 12 年多前

TI__Guru 60308 points

Ken,

你使用的是几阶的FIR滤波器？

在初始化FIR滤波器的时候有没有把对应阶数的参数赋给FIR滤波器。

float const coeff[FIR_ORDER+1]= FIR_FP_LPF64;

firFP.coeff_ptr=(float *)coeff;

firFP.init(&firFP);

另外你在watchwindow中可以查看sigOut[i]，确认一下跟sigIn是否真的有偏移。

还有，可以使用V131的例程。

Eric

0 Ken LEE 12 年多前回复 Eric Ma

Prodigy 181 points

Eric，

我的滤波器的初始化如下：

// Filter Symbolic Constants //
#define FIR_ORDER 63 // ORDER = NUM_TAPS - 1
#pragma DATA_SECTION(firFP, "firfilt");
FIR_FP firFP = FIR_FP_DEFAULTS;

#pragma DATA_SECTION(coeff, "coefffilt");
float const coeff[FIR_ORDER+1]= FIR_FP_LPF64;

#pragma DATA_SECTION(dbuffer, "firldb")
float dbuffer[FIR_ORDER+1];
#pragma DATA_SECTION(sigIn, "sigIn");
#pragma DATA_SECTION(sigOut, "sigOut");
float sigIn;
float sigOut;

.......

//FIR filter iniinitialize
firFP.order=FIR_ORDER;
firFP.dbuffer_ptr=dbuffer;
firFP.coeff_ptr=(float *)coeff;
firFP.init(&firFP);

基本的配置都已设置。

对于你说的断点单步调试，当我把sigIn的值固定为0.8820时，要经过大约40次的滤波后才能达到近似值。跟理论相符。其结果如下图1，图2所示：

图1：第一次滤波结果

图2:循环45次滤波后的结果

当sigIn的值变化时，其结果会怎样，还有待测试。

至于V131中的例程代码和V120中的是一样的。

0 Ken LEE 12 年多前回复 Eric Ma

Prodigy 181 points

Eric，

最近一次测试又发现新的问题。

当我对两个变量进行滤波，

sigIn=I_measure_L;
sigOut= Fir_filter(sigIn);
I_filter_L=sigOut;

sigIn=I_measure_R;
sigOut = Fir_filter(sigIn);
I_filter_R=sigOut;

或者这样写

I_filter_L = Fir_filter(I_measure_L);
I_filter_R = Fir_filter(I_measure_R);

或者是这样的写法，

sigIn_l=I_measure_L;
sigOut_l = Fir_filter(sigIn_l);
I_filter_L=sigOut_l;

sigIn_r=I_measure_R;
sigOut_r = Fir_filter(sigIn_r);
I_filter_R=sigOut_r;

都会出现我之前描述的问题，在watchwindow中观测的结果如图3所示：

当我将其中一个变量的滤波过程注释掉，只对一个变量进行滤波，

sigIn_l=I_measure_L;
sigOut_l = Fir_filter(sigIn_l);
I_filter_L=sigOut_l;
/*
sigIn_r=I_measure_R;
sigOut_r = Fir_filter(sigIn_r);
I_filter_R=sigOut_r;
*/

在watchwindow中观测其滤波后的结果是令人满意的，如图4：

图4：一个变量滤波监测结果（sigIn_r，sigOut_r是上次测试时留下的结果）

0 Eric Ma 12 年多前回复 Ken LEE

TI__Guru 60308 points

Ken,

从你在watchwindow观察到的结果来看，FIR滤波器的结果是对的。

Eric

0 Eric Ma 12 年多前回复 Ken LEE

TI__Guru 60308 points

至于你新出现的问题，我在例程上进行修改，并没有出现你说的那个问题。

在main中，

这是使用一个FIR滤波器：

for(i=0; i < SIGNAL_LENGTH; i++)

{ sigIn[i]=0; sigOut[i]=0; sigIn1[i]=0; sigOut1[i]=0; }

/* FIR Generic Filter Initialisation */

firFP.order=FIR_ORDER;

firFP.dbuffer_ptr=dbuffer;

firFP.coeff_ptr=(float *)coeff;

firFP.init(&firFP);

for(i=0; i < SIGNAL_LENGTH; i++)

{

//xn=0.5*sin(Rad) + 0.5*sin(Rad2); //Q15

xn = 0.5; sigIn[i]=xn;

sigIn1[i]=xn;

firFP.input= xn;

firFP.calc(&firFP);

yn = firFP.output;

sigOut[i]=yn;

firFP.input = xn;

firFP.calc(&firFP);

yn = firFP.output;

sigOut1[i]=yn;

}

这是使用两个FIR滤波器

#pragma DATA_SECTION(firFP, "firfilt")

#pragma DATA_SECTION(firFP1, "firfilt")

//#pragma DATA_SECTION(firFP_c, "firfilt")

FIR_FP firFP = FIR_FP_DEFAULTS;

FIR_FP firFP1 = FIR_FP_DEFAULTS;

FIR_FP firFP = FIR_FP_DEFAULTS;

FIR_FP firFP1 = FIR_FP_DEFAULTS;

main中

/* FIR Generic Filter Initialisation */

firFP.order=FIR_ORDER;

firFP.dbuffer_ptr=dbuffer;

firFP.coeff_ptr=(float *)coeff;

firFP.init(&firFP);

firFP1.order=FIR_ORDER;

firFP1.dbuffer_ptr=dbuffer;

firFP1.coeff_ptr=(float *)coeff; firFP1.init(&firFP);

for(i=0; i < SIGNAL_LENGTH; i++)

{

//xn=0.5*sin(Rad) + 0.5*sin(Rad2); //Q15

xn = 0.5;

sigIn[i]=xn;

sigIn1[i]=xn;

firFP.input= xn;

firFP.calc(&firFP);

yn = firFP.output;

sigOut[i]=yn;

firFP1.input = xn;

firFP1.calc(&firFP1);

yn = firFP1.output;

sigOut1[i]=yn;

Rad = Rad + RadStep; Rad2 = Rad2 + RadStep2;

}

Eric

0 Eric Ma 12 年多前回复 Eric Ma

TI__Guru 60308 points

我采用的是C:\ti\controlSUITE\libs\dsp\FPU\v131\examples\2833x_FIR 例程

这是我的main 文件

我在watchwindow观察到的结果：

sigOut

sigOut1

我认为可能是你的Filter函数有问题。

还原回这种方式firFP.calc(&firFP);

Eric

0 Ken LEE 12 年多前回复 Eric Ma

Prodigy 181 points

Eric,

我说的那个问题你并没有解决，你没出现那个问题是因为你的输入是定值，xn=0.5。

在你的程序上稍作修改，即在第二个滤波器执行前，增加一行xn=1.5，我所说的那个问题就出现了。

代码为：

   for(i=0; i < SIGNAL_LENGTH; i++)
{
  //xn=0.5*sin(Rad) + 0.5*sin(Rad2); //Q15
     xn = 0.5;
       sigIn[i]=xn;
      sigIn1[i]=xn;
        firFP.input= xn;
        firFP.calc(&firFP);
        yn = firFP.output;
        sigOut[i]=yn;

        xn=1.5;                      //Added by Ken Lee
        firFP1.input = xn;
        firFP1.calc(&firFP1);
        yn = firFP1.output;

sigOut1[i]=yn;

  Rad = Rad + RadStep;
  Rad2 = Rad2 + RadStep2;
   }

我在while循环前加断点，程序到断点时刚好运行完滤波部分，在watchwindow中观看数组sigOut、sigOut1的值，如图：

对xn=0.5滤波后数组sigOut的值

对xn=1.5滤波后的数组sigOut1的值

我的问题就是为什么当滤波器前后要对多个数据进行滤波时，其输出的是对最后一个数据的结果（从实验结果来看）。

Ken

0 whisper luther 11 年多前回复 Ken LEE

Prodigy 165 points

虽说是很久的帖子了，我还是回复一把试试，我认为是不能共用一个buffer，我试了一下，两个滤波器分别使用各自的buffer就行了。

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