#ifndef LOWPASS_H
#define LOWPASS_H

#include <math.h>

// 一阶低通滤波器结构体
typedef struct {
    float b0, b1;   // 分子系数
    float a1;       // 分母系数 (a0 归一化为 1)
    float x1;       // 上一个输入样本
    float y1;       // 上一个输出样本
} LowPassFilter_t;

/**
 * 初始化低通滤波器
 * @param f        滤波器结构体指针
 * @param fs       采样频率 (Hz)
 * @param fc       截止频率 (-3dB 频率) (Hz)
 */
static inline void LowPassFilter_Init(LowPassFilter_t *f, float fs, float fc) {
    // 预畸变角频率: w = 2 * pi * fc / fs, 然后 tan(w/2)
    float wc = 2.0f * M_PI * fc / fs;
    float tan_wc2 = tanf(wc * 0.5f);
    float den = 1.0f + tan_wc2;
    f->b0 = tan_wc2 / den;
    f->b1 = f->b0;
    f->a1 = (tan_wc2 - 1.0f) / den;
    f->x1 = 0.0f;
    f->y1 = 0.0f;
}

/**
 * 运行低通滤波器
 * @param f        滤波器结构体指针
 * @param x        当前输入样本
 * @return         滤波后的输出
 */
static inline float LowPassFilter_Run(LowPassFilter_t *f, float x) {
    // y[n] = b0*x[n] + b1*x[n-1] - a1*y[n-1]
    float y = f->b0 * x + f->b1 * f->x1 - f->a1 * f->y1;
    f->x1 = x;
    f->y1 = y;
    return y;
}

#endif // LOWPASS_H