DSP中浮点转定点运算--举例及编程中的心得
时间：2020-11-16 11:32:36|栏目：C代码|点击： 次
5．举例及编程中的心得
5．1举例
“第3章 DSP芯片的定点运算.doc”这篇文章中给了一个很简单有能说明问题的例子，不想动大脑了，直接引用过来如下。
这是一个对语音信号(0.3kHz~3.4kHz)进行低通滤波的C语言程序，低通滤波的截止频率为800Hz，滤波器采用19点的有限冲击响应FIR滤波。语音信号的采样频率为8kHz，每个语音样值按16位整型数存放在insp.dat文件中。
例3.7 语音信号800Hz 19点FIR低通滤波C语言浮点程序
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
const int length = 180 /*语音帧长为180点＝22.5ms@8kHz采样*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,float h[ ]); /*滤波子程序说明*/
/*19点滤波器系数*/
static float h[19]=
{0.01218354,-0.009012882,-0.02881839,-0.04743239,-0.04584568,
-0.008692503,0.06446265,0.1544655,0.2289794,0.257883,
0.2289794,0.1544655,0.06446265,-0.008692503,-0.04584568,
-0.04743239,-0.02881839,-0.009012882,0.01218354};
static int x1[length+20];
/*低通滤波浮点子程序*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,float h[ ])
{
int i,j;
float sum;
for(i=0;i<length;i++) x1[n+i-1]=xin[i];
for (i=0;i<length;i++)
{
sum=0.0;
for(j=0;j<n;j++) sum+=h[j]*x1[i-j+n-1];
xout[i]=(int)sum;
}
for(i=0;i<(n-1);i++) x1[n-i-2]=xin[length-1-i];
}
/*主程序*/
void main( )
{
FILE *fp1,*fp2;
int frame,indata[length],outdata[length];
fp1=fopen(insp.dat,"rb"); /*输入语音文件*/
fp2=fopen(outsp.dat,"wb"); /*滤波后语音文件*/
frame=0;
while(feof(fp1)==0)
{
frame++;
printf("frame=%d/n",frame);
for(i=0;i<length;i++) indata[i]=getw(fp1); /*取一帧语音数据*/
filter(indata,outdata,19,h); /*调用低通滤波子程序*/
for(i=0;i<length;i++) putw(outdata[i],fp2); /*将滤波后的样值写入文件*/
}
fcloseall( ); /*关闭文件*/
return(0);
}
const int length = 180 /*语音帧长为180点＝22.5ms@8kHz采样*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,float h[ ]); /*滤波子程序说明*/
/*19点滤波器系数*/
static float h[19]=
{0.01218354,-0.009012882,-0.02881839,-0.04743239,-0.04584568,
-0.008692503,0.06446265,0.1544655,0.2289794,0.257883,
0.2289794,0.1544655,0.06446265,-0.008692503,-0.04584568,
-0.04743239,-0.02881839,-0.009012882,0.01218354};
static int x1[length+20];
/*低通滤波浮点子程序*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,float h[ ])
{
int i,j;
float sum;
for(i=0;i<length;i++) x1[n+i-1]=xin[i];
for (i=0;i<length;i++)
{
sum=0.0;
for(j=0;j<n;j++) sum+=h[j]*x1[i-j+n-1];
xout[i]=(int)sum;
}
for(i=0;i<(n-1);i++) x1[n-i-2]=xin[length-1-i];
}
/*主程序*/
void main( )
{
FILE *fp1,*fp2;
int frame,indata[length],outdata[length];
fp1=fopen(insp.dat,"rb"); /*输入语音文件*/
fp2=fopen(outsp.dat,"wb"); /*滤波后语音文件*/
frame=0;
while(feof(fp1)==0)
{
frame++;
printf("frame=%d/n",frame);
for(i=0;i<length;i++) indata[i]=getw(fp1); /*取一帧语音数据*/
filter(indata,outdata,19,h); /*调用低通滤波子程序*/
for(i=0;i<length;i++) putw(outdata[i],fp2); /*将滤波后的样值写入文件*/
}
fcloseall( ); /*关闭文件*/
return(0);
}
例3.8 语音信号800Hz 19点FIR低通滤波C语言定点程序
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
const int length=180;
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ]);
static int h[19]={399,-296,-945,-1555,-1503,-285,2112,5061,7503,8450,
7503,5061,2112,-285,-1503,-1555,-945,-296,399}; /*Q15*/
static int x1[length+20];
/*低通滤波定点子程序*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ])
{
int i,j;
long sum;
for(i=0;i<length;i++) x1[n+i-1]=xin[i];
for (i=0;i<length;i++)
{
sum=0;
for(j=0;j<n;j++) sum+=(long)h[j]*x1[i-j+n-1];
xout[i]=sum>>15;
}
for(i=0;i<(n-1);i++) x1[n-i-2]=xin[length-i-1];
}
const int length=180;
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ]);
static int h[19]={399,-296,-945,-1555,-1503,-285,2112,5061,7503,8450,
7503,5061,2112,-285,-1503,-1555,-945,-296,399}; /*Q15*/
static int x1[length+20];
/*低通滤波定点子程序*/
void filter(int xin[ ],int xout[ ],int n,int h[ ])
{
int i,j;
long sum;
for(i=0;i<length;i++) x1[n+i-1]=xin[i];
for (i=0;i<length;i++)
{
sum=0;
for(j=0;j<n;j++) sum+=(long)h[j]*x1[i-j+n-1];
xout[i]=sum>>15;
}
for(i=0;i<(n-1);i++) x1[n-i-2]=xin[length-i-1];
}
主程序与浮点的完全一样。
5．2编程中的心得
通过上边的例子，相信大家都大致明白了转换的过程。一个函数模块如此，一个大的软件项目的转换也无非如此。所不同的是，对于一个项目，很少有一个个单独的模块，一般都是几个或数个模块都有联系，千一发而动全身，所以，再进行转换之前，最好理清各个软件模块之间的关系。
协调，协调，再协调。
写到这里， 与afreez一起学习DSP中浮点转定点运算这个问题的讨论终于可以收笔了。拖拖拉拉，拉了有3个月之久，现在终于可以了却自己的愧疚了。从第三部分开始，写的有写着急，因为没有足够的时间来写，还想把剩下的写完，只能这么解决了。我想，文章只是给出学者一个思路，如果自己以后遇到了这样的问题，还需要自己去探索的，没有一劳永逸的文章，毕竟问题都各个不同吗。
文章中难免有不妥之处，欢迎大家批评指正！
