低通滤波器设计

低通滤波器的设计使用各种窗口

FIR滤波器广泛应用由于强大的设计算法,存在对他们来说,他们的固有稳定性当非递归形式的实现,可以实现线性相位的缓解,他们简单的可扩展性多重速率的情况下,和充足的硬件支持,存在其他原因。金宝app这个例子展示功能的DSP系统工具箱™低通FIR滤波器设计的各种特征。这里介绍的许多概念可以扩展到其他反应如高通滤波、带通等。

考虑一个简单的设计的低通滤波器截止频率为0.4 *π/样本:

Fc = 0.4;N = 100;高频= fdesign.lowpass (“N,俱乐部”、N、Fc);

我们可以设计低通滤波器使用窗口的方法。例如,我们可以使用一个汉明窗或Dolph-Chebyshev窗口:

Hd1 =设计(高频,“窗口”,“窗口”@hamming,“systemobject”,真正的);Hd2 =设计(高频,“窗口”,“窗口”{@chebwin 50},…“systemobject”,真正的);hfvt = fvtool (Hd1, Hd2,“颜色”,“白色”);传奇(hfvt“汉明窗设计”,…“Dolph-Chebyshev窗口设计”)

过滤器的选择是任意的。因为理想的顺序应该是无限的,一般来说,一个更大的订单导致更好的近似理想的更昂贵的实现。例如,Dolph-Chebyshev窗口,我们可以减少过渡区增加过滤器的顺序:

高频。FilterOrder = 200;Hd3 =设计(高频,“窗口”,“窗口”{@chebwin 50},…“systemobject”,真正的);hfvt2 = fvtool (Hd2 Hd3,“颜色”,“白色”);传奇(hfvt2“Dolph-Chebyshev窗设计。订单= 100”,…“Dolph-Chebyshev窗设计。订单= 200”)

最低阶低通滤波器的设计

为了确定一个合适的滤波器秩序,有必要指定通带波纹的数量和阻带衰减,将被容忍。还需要指定的宽度在理想的截止频率过渡区。后者是通过设置频率通带边缘频率和阻带边缘。两者的区别决定了过渡宽度。

Fp = 0.38;置= 0.42;美联社= 0.06;Ast = 60;setspecs(高频,“Fp,置,美联社,Ast”Fp,置,美联社,Ast);

我们仍然可以使用窗口的方法,以及一个Kaiser窗,设计低通滤波器。

Hd4 =设计(高频,“kaiserwin”,“systemobject”,真正的);测量(Hd4)

ans =采样率:N / A(归一化频率)通带边缘:0.38 3-dB点:0.39539 6分贝点:0.4阻带边缘:0.42通带波纹:0.016058 dB阻带衰减器。:60.092 dB过渡宽度:0.04

ans =

采样频率:N / A(归一化频率)通带边缘:0.38 3-dB点:0.39539 6分贝点:0.4阻带边缘:0.42通带波纹:0.016058 dB阻带衰减器。:60.092 dB过渡宽度:0.04

有一点要注意的是,过渡宽度指定是围绕0.4π的截止频率。这将会是在这一点上获得一半的低通滤波器的通带增益(或点过滤达到6 dB的衰减)。

设计最佳的最低订购量

Kaiser窗设计并非最优设计结果所需的过滤订单满足规范使用这种方法比它需要大。Equiripple设计导致的低通滤波器最小以满足的一组规范。

Hd5 =设计(高频,“equiripple”,“systemobject”,真正的);Hd5 hfvt3 = fvtool (Hd4,“颜色”,“白色”);传奇(hfvt3Kaiser窗设计的,“Equiripple设计”)

在这种情况下,146年equiripple所需的系数是设计在183年所需的凯泽窗设计。