基于AVR的數字濾波器濾除工頻干擾的快速算法實現

將VMLAB中虛擬示波器的顯示數據導出到一個*.cvs文件中，用matlab讀出這些數據，并畫出不同a值對應的輸出響應，如圖4。從圖4可以清晰看出不同a值下算法的性能變化的大致走向。

將AD的采樣間隔設置為4ms，對應的采樣頻率Fs就變為250Hz，其它條件不變。通過VMLAB進行仿真，對比結果如表4、圖5。

對比Fs=500Hz的情況，隨著采樣頻率Fs降低，50Hz頻率的幅度衰減值會逐漸增加。這主要是因為隨著采樣頻率降低，低通濾波器的截至頻率fc也隨之降低，相應的濾波器在50Hz處的衰減也就越來越低。根據奈奎斯特低通采樣定理，當采樣頻率小于100Hz時，由于信號頻譜混疊，濾波器對50Hz信號的濾波效果將會變差。如果只是對緩變信號進行采樣，采樣頻率比100Hz稍大即可。但是隨著采樣頻率的降低，濾波算法的收斂時間也會增加。因此必須在算法的濾波性能和收斂時間上進行折衷考慮。

本文提出的分配系數法設計數字濾波器，算法速度快、代碼效率高、濾波效果理想，是一種實用的數字濾波器設計方法，體現了將算法嵌入到具體硬件的思想。另一方面，將定點小數的表示形式進行適當擴展，這個算法還可以用于10位或16位AD轉換精度的應用場合。