单片机嵌入式滤波算法库
kw_ucFiltering库说明
本科针对常用的滤波算法进行汇总，主要包括：
- 一阶滤波算法
- 平滑滤波
- 中位值滤波
- 限幅
- 卡尔曼滤波
截至目前（20250508）滤波算法持续更新中。
本库开源连接地址：gitee连接
一阶滤波算法实现
原理
一阶滤波算法的物理模型是一阶RC低通滤波电路，其传递函数通常表达为：
G ( s ) = 1 1 + τ s G(s)=\frac{1}{1+\tau s} G(s)=1+τs1
其中τ为时间常数。
其时域表达式通常为：
y ( k ) = ( 1 − a ) ⋅ y ( k − 1 ) + a ⋅ x ( k ) y(k) = (1-a) \cdot y(k-1) + a \cdot x(k) y(k)=(1−a)⋅y(k−1)+a⋅x(k)
其中
a = T T + τ a=\frac{T}{T+τ} a=T+τT
C库
主要变量
| 项目 | 变量 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | kw_ucAlgorTrans1_s | 结构体 | basic：基本类型 T:时间常数 a,b:惯性系数 *x：数据输入 y：滤波输出 |
主要函数
| 项目 | 函数 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | kw_ucAlgorTrans1Init | 初始化滤波函数 |
| 2 | kw_ucAlgorTrans1Link | 连接滤波函数的输入 |
| 3 | kw_ucAlgorTrans1Run | 滤波函数周期运行 |
| 4 | kw_ucAlgorTrans1CFG | 滤波函数配置 |
| 5 | kw_ucAlgorTrans1Result | 滤波函数结果，即为滤波输出 |
测试代码
#include "kw_ucAlgorCFG.h"timer_t timer;
kw_ucAlgorTrans1_s trans1;void timerCB(void *arg)
{kw_ucAlgorTrans1Run(&trans1);
}void main()
{float dataIn;float resultOut;kw_ucAlgorTrans1Init(&trans1, 10);kw_ucAlgorTrans1CFG(&trans1, 1000);kw_ucAlgorTrans1Link(&trans1, &dataIn);timer_init(&timer, 10, timerCB, NULL);timer_start(&timer);while (true){dataIn = randf(10);kw_ucAlgorTrans1Result(&trans1, &resultOut);printf("%.2f\n", resultOut);delay(10);}
}