Scipy Butterworth滤波器移植ARM CMSIS：需自行实现还是有现成函数？

我使用Scipy开展了Butterworth滤波器实验，代码如下：

sos = butter(order, normal_cutoff, btype='low', analog=False, output="sos")

我认为sos即为滤波器系数。现需将该滤波器移植至ARM平台，CMSIS库中包含多种滤波器函数，但我不确定Butterworth是否属于其支持的滤波器类型。请问我需要自行实现Butterworth滤波器，还是CMSIS库中有对应的可用函数？

解答 #

• CMSIS-DSP库完全支持Butterworth滤波器，无需自行从头实现。
• 针对你用Scipy生成的sos（二阶级联）系数，CMSIS-DSP提供了现成的二阶节滤波函数：
  • 单精度浮点：arm_biquad_cascade_df1_f32
  • Q15定点：arm_biquad_cascade_df1_q15
  • Q31定点：arm_biquad_cascade_df1_q31
• 注意Scipy的sos格式是[b0, b1, b2, a0, a1, a2]（a0通常为1），而CMSIS要求的二阶节系数顺序是[b0, b1, b2, a1, a2]，移植时需要去掉a0并调整顺序。
• 如果你不想依赖Scipy生成系数，也可以直接用CMSIS-DSP的内置函数生成Butterworth滤波器系数，比如部分新版本提供的arm_butterworth_lowpass_f32等API，可直接生成符合要求的二阶节系数并初始化滤波器实例。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Julien