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dsp。LowpassFilter

FIR或IIR低通滤波器

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描述

的dsp。LowpassFilter对象在一段时间内使用给定的设计规范独立地过滤输入的每个通道。您可以设置FilterType的属性dsp。LowpassFilter到“杉”或者'IIR'将对象实现为FIR或IIR低通滤波器。

过滤你输入的每个通道:

创建dsp。LowpassFilter对象并设置其属性。
使用参数调用对象，就像它是一个函数。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

LPF = dsp。LowpassFilter

LPF = dsp.LowpassFilter(名称、值)

描述

通滤波器= dsp.lowpassfilter.返回最小阶FIR低通滤波器，通滤波器，默认过滤器设置。使用默认属性设置调用对象通过通带频率过滤输入数据8kHz，一个停车频率12.khz，一个通带涟漪0.1dB，阻带衰减为80dB。

通滤波器= dsp.lowpassfilter（名称,值）返回低通过滤器，带有一个或多个指定的附加属性名称,值对参数。的名字属性名和价值是相应的价值。的名字必须出现在单引号内（''）。您可以以任何顺序指定多个名称值对参数Name1, Value1,…,的家．

属性

除非另有说明，属性是nontunable，这意味着您不能在调用对象之后更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放功能解锁它们。

如果一个属性是可调，您可以随时更改它的值。

有关更改属性值的详细信息，请参阅在MATLAB中使用系统对象进行系统设计．

`SampleRate`- - - - - -输入采样率
`44100`(默认)|真正的正标量

输入采样率(Hz)，指定为逗号分隔对“SampleRate”一个实正标量。

数据类型:单身的|双

`FilterType`- - - - - -过滤器类型
`“杉”`(默认)|`'IIR'`

过滤器类型，指定为下列选项之一:

“杉”-设计FIR低通滤波器。
'IIR'-设计IIR低通(biquad)滤波器。

`DesignFormInimimiminder.`- - - - - -最小阶滤波器设计
`真的`(默认)|`假`

最小阶滤波器设计，由指定的逗号分隔对组成“DesignForMinimumOrder”和逻辑价值。如果这个属性是真的,然后dsp。LowpassFilter设计符合通带频率、阻带频率、通带纹波和阻带衰减规格的最小阶滤波器。使用相应的属性设置这些规范。如果这个属性是假，然后该对象按照您在FilterOrder财产。此滤波器设计满足使用各自属性设置的通频带频率、通频带纹波和阻频带衰减规格。

`FilterOrder`- - - - - -FIR或IIR滤波器的顺序
`50`(默认)|正整数标量

FIR或IIR过滤器的顺序，指定为逗号分隔对组成'筛选道'和一个正整数标量。

依赖关系

指定过滤器顺序仅在值时有效“DesignForMinimumOrder”是假．

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64

`通行证职权`- - - - - -过滤通带边沿频率
`8000`(默认)|真正的正标量

过滤器通带边沿频率在Hz中，指定为逗号分隔的对'Passband职业'一个实正标量。通带边缘频率的值(Hz)必须小于该值的一半SampleRate．

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64

`StopbandFrequency`- - - - - -滤波器阻带边缘频率
`12000`(默认)|真正的正标量

Hz中的过滤器停止边缘频率，指定为逗号分隔对“StopbandFrequency”一个实正标量。停止带边缘频率(Hz)的值必须小于该值的一半SampleRate．

依赖关系

只有在下列情况下才能指定阻带边缘频率“DesignForMinimumOrder”是真的．

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64

`PassbandRipple`- - - - - -通频带内滤波器响应的最大纹波
`0.1`(默认)|真正的正标量

滤波器响应在通带内的最大纹波，以dB为单位，指定为逗号分隔对“PassbandRipple”一个实正标量。滤波器响应的最大纹波默认为0.1dB。

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64

`stopbandattenuation`- - - - - -阻带中的最小衰减
`80`(默认)|真正的正标量

以dB为单位的阻带最小衰减，指定为逗号分隔对'stopbandattenuation'一个实正标量。阻带的最小衰减默认为80dB。

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64

定点属性

`圆形方法`- - - - - -输出定点运算的舍入方法
`“地板”`(默认)|`“天花板”`|`“收敛”`|`“最近的”`|`'圆形的'`|`“简单”`|`“零”`

输出定点运算的舍入方法，指定为字符向量。有关舍入模式的更多信息，请参见精度和范围．

`CoefficientsDataType`- - - - - -系数的字和分数长度
`Numerictype（1,16）`(默认)|`numerictype`对象

系数的字和分数长度，指定为anumerictype对象。默认的,Numerictype（1,16）对应于具有16位系数的签名的数字类型对象和基于系数值确定的分数长度，以提供最佳精度。

此属性是不可调优的。

输出的字长与输入的字长相同。计算输出的分数长度，使输出的整个动态范围可以表示而不溢出。有关输出的分数长度如何计算的详细信息，请参见FIR滤波器中避免溢出的定点精度规则．

用法

语法

y = lpf（x）

描述

y= LPF (x）低通滤波输入信号，x．y是低通滤波的版本x．

输入参数

`x`- - - - - -嘈杂的数据输入
向量|矩阵

嘈杂数据输入，指定为向量或矩阵。如果输入信号是一个矩阵，则矩阵的每一列都被视为一个独立的信道。输入信号中的行数表示信道长度。该对象接受可变大小的输入。锁定对象后，可以更改每个输入通道的大小，但不能更改通道的数量。

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|fi
复数的支持:金宝app是的

输出参数

`y`——过滤输出
向量|矩阵

过滤后的输出，作为向量或矩阵返回。输出具有与输入相同的大小、数据类型和复杂性特征。

数据类型:单身的|双|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|fi
复数的支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数，请指定System对象™作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，使用下面的语法:

发行版(obj)

特定于`dsp。LowpassFilter`

`freqz`	离散时间滤波器的频率响应系统对象
`fvtool`	可视化DSP滤波器的频率响应
`轰炸`	离散时间滤波器的脉冲响应系统对象
`信息`	信息过滤系统对象
`多项式系数`	返回过滤器系统对象结构系数
`成本`	估计实现过滤器的成本系统对象
`grpdelay`	离散时间滤波器的组延迟响应系统对象
`generatehdl.`	为量化DSP滤波器生成HDL代码（需要滤波器设计HDL编码器）
`测量`	测量滤波器的频响特性系统对象

所有系统对象都是通用的

`一步`	跑系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	使内部状态复位系统对象

例子

FIR和IIR低通滤波器的脉冲和频率响应

打开直播脚本

创建一个最小阶FIR低通滤波器的数据采样在44.1 kHz。指定通频带频率为8 kHz，阻频带频率为12 kHz，通频带纹波为0.1 dB，阻频带衰减为80 dB。

fs = 44.1e3;filtertype =“杉”；成就= 8 e3;Fstop = 12 e3;Rp = 0.1;Astop = 80;FIRLPF = dsp。LowpassFilter (“SampleRate”Fs,......“FilterType”filtertype,......'Passband职业'，馈送，......“StopbandFrequency”，fstop，......“PassbandRipple”，RP，......'stopbandattenuation'，astop）;

设计一个具有与FIR低通滤波器相同性质的最小阶IIR低通滤波器。改变FilterType属性的克隆过滤器信息检索．

IIRLPF =克隆（FIRLPF）;iirlpf.filtertype ='IIR'；

绘制冷杉低通滤波器的脉冲响应。Zeroth阶系数被19个样本延迟，其等于过滤器的组延迟。FIR低通滤波器是一个因果灭源滤波器。

fvtool (FIRLPF'分析'，“冲动”）

图形过滤器可视化工具-脉冲响应包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为脉冲响应的轴对象包含一个类型为stem的对象。

绘制IIR低通滤波器的脉冲响应。

FVTool（IIRLPF，'分析'，“冲动”）

图形过滤器可视化工具-脉冲响应包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为脉冲响应的轴对象包含一个类型为stem的对象。

绘制FIR低通滤波器的幅度和相位响应。

fvtool (FIRLPF'分析'，“频率”）

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)和相位响应包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“幅度响应(dB)”和“相位响应”的轴对象包含一个类型线对象。

绘制IIR低通滤波器的幅度和相位响应。

FVTool（IIRLPF，'分析'，“频率”）

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)和相位响应包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“幅度响应(dB)”和“相位响应”的轴对象包含一个类型线对象。

计算实现FIR低通滤波器的成本。

成本(FIRLPF)

ans =结构体字段:NumCofficents：39 NumStates：38多重PULTINPUTSAMPLE：39 AdderdsPutInputSample：38

计算实现IIR低通滤波器的成本。IIR滤波器比FIR滤波器的实现效率更高。

成本（IIRLPF）

ans =结构体字段:NumCoefficients: 18 NumStates: 14 MultiplicationsPerInputSample: 18 AdditionsPerInputSample: 14

计算FIR低通滤波器的组延迟。

grpdelay (FIRLPF)

图形过滤可视化工具-组延迟包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。具有标题组延迟的axis对象包含一个类型为line的对象。

计算IIR低通滤波器的组延迟。FIR滤波器具有恒定的组延迟(线性相位)，而IIR滤波器则不是。

grpdelay (IIRLPF)

图形过滤可视化工具-组延迟包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。具有标题组延迟的axis对象包含一个类型为line的对象。

用低通滤波器滤波高斯白噪声信号

打开脚本

创建一个具有默认属性的低通过滤器。

LPF = dsp.LowpassFilter;

创建一个频谱分析器对象。

hSA = dsp。简介(“SampleRate”, 44.1 e3,......“PlotAsTwoSidedSpectrum”，错误的，“ShowLegend”，真的，“YLimits”，......30 [-150],......“标题”，......低通滤波器的输入信号和输出信号）;hsa.channelnames = {“输入”，'输出'}；

实现一步在通滤波器对输入的高斯噪声信号进行滤波。使用频谱分析仪查看输入和输出信号。

为Input = randn(1024,1);步=输出(滤波器、输入);(输入、输出)步骤(hSA);结束

滤波高斯白噪声

打开脚本

请注意:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本，请将对该函数的每个调用替换为等价的一步句法。例如，MyObject（x）变为步骤（myObject，x）。

设置IIR低通滤波器。白色高斯噪声的采样率为44,100 Hz。过滤器的通带频率为8 kHz，停止频率为12 kHz，通带纹波是0.1 dB，并且停止衰减为80 dB。

fs = 44.1e3;filtertype ='IIR'；成就= 8 e3;Fstop = 12 e3;Rp = 0.1;Astop = 80;LPF = dsp。LowpassFilter (“SampleRate”Fs,......“FilterType”filtertype,......'Passband职业'，馈送，......“StopbandFrequency”，fstop，......“PassbandRipple”，RP，......'stopbandattenuation'，astop）;

查看低通滤波器的幅度响应。

fvtool (LPF)

创建一个频谱分析器对象。

hSA = dsp。简介(“SampleRate”, 44.1 e3,......“PlotAsTwoSidedSpectrum”，错误的，“ShowLegend”，真的，“YLimits”，......30 [-150],......“标题”，......'IIR低通滤波器的输入信号和输出信号'）;hsa.channelnames = {“输入”，'输出'}；

滤波输入的高斯噪声信号。使用频谱分析仪查看输入和输出信号。

为Input = randn(1024,1);输出= LPF(输入);hSA((输入、输出));结束

测量低通滤波器的频响特性

打开直播脚本

测量低通滤波器的频率响应特性。创建一个dsp。LowpassFilter具有默认属性的系统对象。测量滤波器的频率响应特性。

LPF = dsp。LowpassFilter

LPF = DSP.LowPassFilter具有属性：FilterType：'FIR'DesignFormiminder：True PassBandFrequency：8000 StopbandFrequency：12000 PassbandRipple：0.1000 STOPBANDANTENUATUS：80 SAPPLEDE：44100显示所有属性

LPFMEAS =测量（LPF）

LPFMEAS =采样率：44.1 kHz通带边缘：8 kHz 3-dB点：9.1311 kHz 6-dB点：9.5723 kHz停滞边缘：12 kHz通带纹波：0.08289 DB停滞带。：81.6141 DB过渡宽度：4 kHz

算法

FIR低通滤波器

当FilterType属性设置为“杉”,dsp。LowpassFilter对象充当冷杉低通滤波器。

在这个配置中,dsp。LowpassFilter是替代使用吗firceqrip和firgr与dsp.firfilter.．这个物体将两步的过程浓缩为一步。对于最小阶数设计，对象采用广义雷米兹FIR滤波器设计算法。对于指定阶数的设计，对象采用约束等纹波FIR滤波器设计算法。设计的滤波器被实现为线性相位-1型滤波器直接的形式结构。您可以使用测量验证设计符合规定的规格。

IIR低通滤波器

当FilterType属性设置为'IIR',dsp。LowpassFilter对象充当IIR低通滤波器。在此配置中，该对象使用椭圆设计方法计算满足过滤器设计规范所需的SOS和比例值。该对象使用SOS和刻度值来设置a我直接的形式双层IIR过滤器，它构成了IIR版本的基础dsp。LowpassFilter系统对象。您可以使用测量验证设计符合规定的规格。

参考文献

Shpak, d.j.和A. Antoniou。“FIR数字滤波器设计的广义雷米兹方法”。IEEE^®电路和系统的事务．第37卷第2期，1990年2月，161-174页。

[2] Selesnick，I.W.和C. S. Burrus。“补充Parks-McClellan算法的交换算法，用于线性相位FIR滤波器设计。”《IEEE电路与系统汇刊》．第44卷第2期1997年2月137-143页

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和C ++代码。

使用注意事项及限制:

看到MATLAB代码生成中的系统对象(MATLAB编码器)．

这个对象支持ARM的代码金宝app生成^®皮质^®-M和ARM Cortex-A处理器。了解更多手臂皮层代码，看ARM Cortex-M和ARM Cortex-A处理器的代码生成．

此目的还支持在这些条件下使用Int金宝appel AVX2技术的SIMD代码生成：

FilterType被设置为“杉”．
输入信号的数据类型为单身的或者双．

SIMD技术显著提高了生成代码的性能。

HDL代码生成
使用HDL Coder™生成FPGA和ASIC设计的Verilog和VHDL代码。

该对象支持使用Filte金宝appr Design HDL Coder™产品生成HDL代码。有关工作流程和限制，请参见生成过滤系统对象的HDL代码（过滤器设计HDL编码器）．

定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。

另请参阅

功能

freqz|fvtool|轰炸|信息|多项式系数|成本|grpdelay|generatehdl.|测量

对象

dsp。HighpassFilter

主题

在R2015A介绍

DSP系统工具箱文档

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