c语言实现滤波器

㈠ C语言GSL库实现Kalman滤波

在C语言中实现Kalman滤波可能会面临矩阵乘法和求逆运算的挑战，但GSL库提供了解决方案。通过其扩展的矩阵运算功能，我们可以编写C语言的Kalman滤波程序。以一个导弹跟踪雷达的简单实例来演示，首先需要理解GSL矩阵结构并创建必要的函数，如KalmanFilterStd和InitKalmanFilter。程序涉及导弹运动建模、离散化、滤波器设计和状态估计。尽管C语言的实现过程比MATLAB繁琐，但可以实现高效的实时计算，如C语言版本的Kalman滤波计算用时仅为MATLAB的约35%。在实际应用中，需要注意链接GSL库文件以确保程序的正确运行。以下是整个C语言GSL库实现Kalman滤波的代码片段：

利用GSL库，C语言编程可以克服Kalman滤波中矩阵运算的复杂性。例如，通过在VC工程中添加exMatrixCal.h和exMatrixCal.c的扩展矩阵运算，简化了滤波函数的编写。

以导弹跟踪雷达为例，首先，仿照Matlab函数创建一个通用的KalmanFilterStd(KF_Data kfData)函数，处理KF_Data结构体，包括矩阵初始化和数据操作。

在导弹运动模型和雷达量测的背景下，定义KF_Data结构体，初始化各个矩阵，并在while循环中读取量测数据，通过KalmanFilterStd进行滤波估计，输出速度估计结果。

尽管C语言版本的运行时间（约48ms）相比MATLAB（110ms）更快，但需注意在VS环境中可能由于监控任务导致运行慢，实际系统执行时时间会显着减少。在编译时，确保链接GSL库文件libgslcblas.dll与libgsl.dll。