切比1

切比雪夫Ⅰ型滤波器设计

描述

例子

[<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b、 一个]=支票1(<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个,<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">卢比,<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89-Wp" class="intrnllnk">WP)返回的一个传递函数的系数n个带边频率归一化的四阶低通ChebyshevⅠ型数字滤波器WP卢比峰间通带纹波分贝。

例子

[<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b、 一个]=支票1(<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个,<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">卢比,<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89-Wp" class="intrnllnk">WP,<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89-ftype" class="intrnllnk">文件类型)设计了一个低通,高通,带通,或带阻切比雪夫型滤波器,这取决于的值文件类型和的元素的数量WP. 由此产生的带通和带阻设计为2级n个.

注意:见<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/cheby1.html" class="intrnllnk">限制有关影响形成的传递函数的数字问题的信息。

例子

[<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-zpk" class="intrnllnk">Z,P,K]=支票1(___)设计一个低通,高通,带通,或带阻数字切比雪夫型滤波器,并返回其零,极点和增益。这句法可以包括任何在以前的语法输入参数。

例子

[<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-ABCD" class="intrnllnk">A B C D]=支票1(___)设计了一个低通,高通,带通,或带阻数字切比雪夫型滤波器,并返回指定其状态空间的矩阵。

例子

[___]=支票1(___, 'S')设计带通边角频率的低通、高通、带通或带阻模拟切比雪夫I型滤波器<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89-Wp" class="intrnllnk">WP和<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">卢比通带纹波分贝。

例子

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设计第六阶低通切比雪夫型滤波器具有通带波纹的10分贝和300Hz的通带边缘的频率,其中,在1000赫兹采样的数据,对应于 0个 . 6个 π rad/样品。绘制其幅度和相位响应图。使用它来过滤1000个样本的随机信号。

[b,a]=cheby1(6,10,0.6);频率(b,a)

dataIn=randn(1000,1);dataOut=filter(b,a,dataIn);

设计一个六阶Chebyshev I型带阻滤波器与标准化边缘频率 0个 . 2个 π 0个 . 6个 π 弧度/样品和通带波纹5分贝。画出它的幅度和相位响应。用它来过滤随机数据。

[b,a]=切比1(3,5,[0.2 0.6],'停止');频率(b,a)

dataIn=randn(1000,1);dataOut=filter(b,a,dataIn);

设计一个9阶高通ChebyshevⅠ型滤波器,通带纹波为0.5db,通带边缘频率为300hz,对于在1000hz采样的数据,其对应于 0个 . 6个 π rad/样品。绘制幅度和相位响应图。将零点、极点和增益转换为二阶截面,供fvtool.

[z,p,k]=cheby1(9,0.5300/500,'高');sos=zp2sos(z,p,k);fvtool(sos,'分析','频率')

设计了一种低通带频率为500hz、高通带频率为560hz的20阶ChebyshevⅠ型带通滤波器。指定通带纹波为3db,采样率为1500hz。使用状态空间表示。使用designfilt.

[A,B,C,D]=cheby1(10,3,[500 560]/750);D=designfilt('带通','FilterOrder'20,...'PassbandFrequency1',500,'通频带频率2',560,...'通带纹波',3岁,'采样率',1500);

转换状态空间二阶区段。使用可视化的频率响应fvtool.

sos=ss2sos(A,B,C,D);fvt=fvtool(sos,D,'FS',1500);传说(FVT,'切比1','设计筛选')

设计了截止频率为2ghz的五阶模拟巴特沃斯低通滤波器。乘 2个 π 将频率转换为每秒弧度。计算滤波器在4096点的频率响应。

n=5;f=2e9;[zb,pb,kb]=黄油(n,2*pi*f,“的”);[BB,AB] = zp2tf(ZB,PB,KB);[HB,WB] = freqs(BB,AB,4096);

设计了一个边缘频率相同、通带纹波3db的5阶切比雪夫I型滤波器。计算它的频率响应。

[Z 1,P1,K1] = cheby1(N,3,2 * PI * F,“的”);[B1,A1] = zp2tf(Z1,P1,K1);[H1,W1] = freqs(B1,a1,4096);

设计了一个具有相同边频和30db阻带衰减的5阶切比雪夫II型滤波器。计算它的频率响应。

[z2,p2,k2]=cheby2(n,30,2*pi*f,“的”);[B2,A2] = zp2tf(Z2,P2,K2);[H2,W2] = freqs(B2,a2,4096);

设计一个边缘频率相同、通带纹波3db、阻带衰减30db的五阶椭圆滤波器。计算它的频率响应。

[泽,PE,柯] =椭球(N,3,30,2 * PI * F,“的”)[be,ae]=zp2tf(ze,pe,ke);[he,we]=频率(be,ae,4096);

情节分贝的衰减。表达千兆赫的频率。比较过滤器。

图(WB /(2E9 * PI),mag2db(ABS(HB)))保持上图(W1 /(2E9 * PI),mag2db(ABS(H1)))图(W2 /(2E9 * PI),mag2db(ABS(H2)))图(我们/(2E9 * PI),mag2db(ABS(他)))轴线([0 4 -40 5])网格xlabel('频率(GHz)')伊拉贝尔('衰减量(dB)')图例(“黄油”,'切比1','切比2',“埃利普”)

巴特沃思和切比雪夫II型滤波器具有平坦的通带和宽过渡带。切比雪夫I型和椭圆滤波器滚下快,但有通带纹波。输入到切比雪夫II型设计功能频率设置阻带的开头,而不是通带的端部。

输入参数

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滤波器阶数,指定为整数标量。对于带通和带阻设计,n个表示筛选器顺序的一半。

数据类型:

峰-峰通带波纹,指定为以分贝表示的正标量。

如果你的规格是线性单位,你可以用卢比=40对数10((1+海里)/(1-海里))。

数据类型:

通带边缘的频率,指定为一个标量或一个两元素矢量。其通带边缘频率处的频率滤波器的幅度响应 -<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">卢比分贝。通带纹波值越小,卢比,导致更宽的过渡频带。

  • 如果WP是标量,那么切比1设计一种边缘频率低通或高通滤波器WP.

    如果WP是两个元素的向量[宽1宽2],其中W1<W2,然后切比1设计一种边缘频率较低的带通或带阻滤波器W1更高的边缘频率W2.

  • 对于数字滤波器,通带边缘频率必须介于0和1之间,其中1对应于采样率的一半奈奎斯特速率或π弧度/样品。

    为模拟滤波器,通带边缘的频率必须在每秒弧度来表示,并且可以采取任何正值。

数据类型:

筛选器类型,指定为以下类型之一:

  • “低”指定带通边频率的低通滤波器<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89-Wp" class="intrnllnk">WP.“低”是标量默认WP.

  • '高'指定带通边频率的高通滤波器WP.

  • '带通'指定的2阶带通滤波器<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个如果WP是一个双元素向量。'带通'是默认的时WP有两个元素。

  • '停止'指定顺序为2的带阻滤波器n个如果WP是一个双元素向量。

输出参数

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滤波器的传递函数系数,作为长度的行向量返回<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个+1个用于低通和高通滤波器,2个n个+ 1为带通和带阻滤波器。

  • 对于数字滤波器,传递函数中来表达作为

    小时 ( z轴 ) = ( z轴 ) 一个 ( z轴 ) = b(一) + b(二) z轴 - 1个 + + b(n+1) z轴 - n个 a(一) + a(二) z轴 - 1个 + + 第(n + 1) z轴 - n个 .

  • 对于模拟滤波器,传递函数表示为作为

    小时 ( s公司 ) = ( s公司 ) 一个 ( s公司 ) = b(一) s公司 n个 + b(二) s公司 n个 - 1个 + + b(n+1) a(一) s公司 n个 + a(二) s公司 n个 - 1个 + + 第(n + 1) .

数据类型:

滤波器的零点、极点和增益,作为长度的两列向量返回<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个(二)n个用于带通和带阻设计)和标量。

  • 对于数字滤波器,传递函数中来表达z轴,第页,和作为

    小时 ( z轴 ) = ( 1个 - z(一) z轴 - 1个 ) ( 1个 - z(二) z轴 - 1个 ) ( 1个 - z(n) z轴 - 1个 ) ( 1个 - P(1) z轴 - 1个 ) ( 1个 - 第(2)页 z轴 - 1个 ) ( 1个 - p(n) z轴 - 1个 ) .

  • 对于模拟滤波器,传递函数表示为z轴,第页,和作为

    小时 ( s公司 ) = ( s公司 - z(一) ) ( s公司 - z(二) ) ( s公司 - z(n) ) ( s公司 - P(1) ) ( s公司 - 第(2)页 ) ( s公司 - p(n) ) .

数据类型:

过滤器的状态空间表示,返回为矩阵。如果=<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/#bucqk89_sep_shared-n" class="intrnllnk">n个对于低通和高通的设计和=2个n个对于带通和带阻滤波器,那么一个×,×1,C类是1倍,和是1×1。

  • 对于数字滤波器,状态空间矩阵与状态向量相关,输入u型,输出是的通过

    ( + 1个 ) = 一个 ( ) + u型 ( ) 是的 ( ) = C类 ( ) + u型 ( ) .

  • 对于模拟滤波器,状态空间矩阵与状态向量相关,输入u型,输出是的通过

    ˙ = 一个 + u型 是的 = C类 + u型 .

数据类型:

更多关于

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限制

传递函数语法的数值不稳定性

通常,使用[Z,P,K]语法设计IIR滤波器。分析或实现你的过滤器,你就可以使用[Z,P,K]输出zp2sos. 如果使用[乙,甲]语法方面,您可能会遇到数值问题。这些问题是由于舍入错误造成的,可能发生在n个低至4下面的例子说明了这一限制。

n=6;Rp=0.1;Wn=[2.5e629e6]/500e6;f类型='带通';%传输功能设计[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,ftype);%该过滤器是不稳定的%零极点增益设计[z,p,k]=cheby1(n,Rp,Wn,ftype);sos=zp2sos(z,p,k);%绘制并比较结果hfvt=fvtool(b,a,sos,'FrequencyScale','日志');传说(hfvt,'TF设计','ZPK设计')

算法

切比雪夫I型滤波器是在阻带通带和单调等波纹。I型滤波器滚降比II型过滤器快,但在更大的偏离统一通带内的费用。

切比1采用5步骤的算法:

  1. 它发现了低通模拟原型极,零和使用功能增益<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/cheb1ap.html">支票.

  2. 它将极点、零点和增益转换为状态空间形式。

  3. 如果需要,它使用状态空间转换将低通滤波器转换为具有所需频率约束的高通、带通或带阻滤波器。

  4. 对于数字滤波器设计,它使用<一href="//www.tatmou.com/de/help/signal/ref/bilinear.html">双线性通过双线性变换和频率预扭曲将模拟滤波器转换为数字滤波器。仔细的频率调整使模拟滤波器和数字滤波器在WP要么W1W2.

  5. 它根据需要将状态空间滤波器转换回传递函数或零极点增益形式。

扩展功能

在R2006a之前引入