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的故事

频率sampling-based冷杉滤波器设计

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语法

b =故事(n、f m)
b =故事(n、f m,不扩散核武器条约》,一圈)
b =的故事(___,窗口)

描述

例子

b=的故事(n,f,米)返回一个n阶冷杉frequency-magnitude特色过滤器中指定的向量f和米。所需的频率响应函数线性插入到一个密集的网格,然后使用傅里叶反变换和汉明窗获得滤波器系数。

例子

b=的故事(n,f,米,《不扩散核武器条约》,腿上)指定《不扩散核武器条约》在网格插值点的数量,和腿上,该地区的长度的故事插入在重复频率点指定频率响应中的步骤。

例子

b=的故事(___,窗口)指定一个窗口向量设计除了使用任何输入参数从以前的语法。

注意:使用fir1基于窗口的标准低通,带通,高通滤波,bandstop,多波段配置。

例子

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打开生活的脚本

加载MAT-file尖声地说。该文件包含一个信号,y,采样频率Fs= 8192 Hz。上面的信号有大部分的力量Fs/ 4 = 2048 Hz,或者奈奎斯特频率的一半。添加随机噪声信号。

负载尖声地说y = y + randn(大小(y)) / 25;t =(0:长度(y) 1) / Fs;

设计一个34阶冷杉高通滤波器减弱的分量信号Fs/ 4。指定一个归一化截止频率为0.48,相当于约1966赫兹。可视化滤波器的频率响应。

f = [0 0.48 0.48 1];据三菱重工= (0 0 1 1);嗨=故事(34 f,三菱重工);freqz (bhi 1 [], Fs)

图包含2轴对象。坐标轴对象1包含一个类型的对象。坐标轴对象2包含一个类型的对象。

滤波器的线性调频信号。情节前后信号过滤。

outhi =过滤器(嗨,1,y);图次要情节(2,1,1)情节(t, y)标题(原始信号的)ylim([-1.2 - 1.2])次要情节(2,1,2)情节(t, outhi)标题(“高通滤波过滤信号”)包含(“时间(s)”)ylim ([-1.2 - 1.2])

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题原始信号包含一个类型的对象。坐标轴对象2标题高通滤波过滤信号包含一个类型的对象。

改变高通滤波的滤波器低通滤波器。使用相同的顺序和截止。滤波器的信号。结果是噪音。

枣疯病= [1 1 0 0];鼓风机=故事(34 f枣疯病);车辆outlo =过滤器(1,y);次要情节(2,1,1)情节(t, y)标题(原始信号的)ylim([-1.2 - 1.2])次要情节(2,1,2)情节(t, outlo)标题(“低通滤过的信号”)包含(“时间(s)”)ylim ([-1.2 - 1.2])

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题原始信号包含一个类型的对象。坐标轴对象2标题低通滤过的信号包含一个类型的对象。

打开生活的脚本

设计一个30阶低通滤波器的归一化截止频率 0 。 6 π rad /样品。画出理想的频率响应覆盖与实际的频率响应。

f = [0 0.6 0.6 1];m = [1 1 0 0];b1 =故事(30 f m);(h1, w) = freqz (b1, 1);情节(f, m, w /π,abs (h1))包含(“ω\ / \π”)lgs = {“理想”,“故事违约”};传奇(lgs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含2线类型的对象。这些对象代表理想,违约的故事。

重新设计使用64点插值网格过滤器。

b2 =故事(30 f m, 64);h2 = freqz (b2, 1);持有在情节(w /π,abs (h2)) lgs {3} =“不扩散核武器条约》= 64”;传奇(lgs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含3线类型的对象。这些对象代表理想,故事违约,不扩散核武器条约》= 64。

重新设计过滤器使用64点插值网格和上一年相比在截止频率间隔。

b3 =故事(30 f m, 64年,13);h3 = freqz (b3, 1);情节(w /π,abs (h3)) lgs {4} =的大腿上= 13;传奇(lgs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含4线类型的对象。这些对象代表理想,故事违约,不扩散核武器条约》= 64,腿上= 13。

打开生活的脚本

设计一个数字滤波器与频率响应如下:

  • 0和之间的正弦信号 0 。 1 8 π rad /样品。

F1 = 0:0.01:0.18;A1罪= 0.5 +(2 * 7.5π* * F1) / 4;

  • 一个分段线性部分之间 0 。 2 π rad /样本和 0 。 7 8 π rad /样品。

F2 = (0.2 0.38 0.4 - 0.55 0.562 - 0.585 0.6 - 0.78);A2 = (0.5 - 2.3 1 1 -0.2 -0.2 1 1);

  • 二次部分之间 0 。 7 9 π rad /样本和奈奎斯特频率。

F3 = 0.79:0.01:1;A3 = 0.2 + 18 * (1-F3)。^ 2;

使用汉明窗设计滤波器。指定一个过滤器的顺序50。

N = 50;FreqVect = (F1 F2 F3);AmplVect = (A1 A2 A3);火腿=故事(N FreqVect AmplVect);

重复计算使用Kaiser窗的形状参数为3。

kai =故事(N, FreqVect AmplVect, kaiser (N + 1, 3));

设计滤波器使用designfilt函数。designfilt在默认情况下使用一个矩形窗口。计算滤波器的零相位响应超过1024点。

d = designfilt (“arbmagfir”,“FilterOrder”N…“频率”FreqVect,“振幅”,AmplVect);(zd, wd) = zerophase (d, 1024);

显示零相位响应的三个过滤器。覆盖最理想的响应。

zerophase(火腿、1)在zerophase (kai, 1)情节(wd /π,zd)情节(FreqVect AmplVect,凯西:”)传说(“汉明”,“皇帝”,“designfilt”,“理想”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题零相位响应包含4线类型的对象。这些对象代表汉明,凯撒,designfilt,理想。

输入参数

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过滤器订单,指定为一个整数标量。

的配置在奈奎斯特频率通带,的故事总是使用一个更秩序。如果你指定一个奇值n为其中的一个配置的故事增量n1。

数据类型:双

Frequency-magnitude特点,指定为向量的长度相同。

  • f是一个向量的频率范围从0到1点,1对应的奈奎斯特频率。第一点的f必须是0,最后一点必须是1。f必须按照顺序增加。重复频率点是允许在频率响应和被视为步骤。

  • 米是一个向量包含所需的大小反应在每一个指定的点f。

数据类型:双

数量的网格点,指定为一个正整数标量。《不扩散核武器条约》必须大于1/2过滤器订单:《不扩散核武器条约》>n/ 2。

数据类型:双

长度的重复频率点,周边地区指定为一个正整数标量。

数据类型:双

窗口中,指定为一个列向量。向量必须的窗口n+ 1的元素。如果你不指定窗口,然后的故事使用一个汉明窗。可用窗口的列表,请参阅窗户。

的故事不会自动增加的长度窗口如果你试图设计一个滤波器通频带的奇怪的顺序在奈奎斯特频率。

例子:kaiser (n + 1, 0.5)指定一个Kaiser窗形状参数0.5使用一个过滤器n。

例子:汉明(n + 1)未指明的相当于离开窗口。

数据类型:双

输出参数

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滤波器系数,返回一个行向量的长度n+ 1。z变换的系数是按照递减的权力变量z:

B(z)=b (1)+b (2)z+…+b (n + 1)z- n。

算法

的故事使用频率抽样设计过滤器。函数所需的频率响应线性插入到一个致密,均匀间隔的网格的长度《不扩散核武器条约》。的故事还设置地区腿上点重复的值f提供陡峭但平滑过渡。获得的滤波器系数,函数逆快速傅里叶变换适用于网格和繁殖窗口。

引用

[1]杰克逊,l . B。数字滤波器和信号处理。第三。波士顿:Kluwer学术出版社,1996年。

[2]Mitra Sanjit K。数字信号处理:以计算机为基础的方法。纽约:麦格劳-希尔,1998年。

扩展功能

另请参阅

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之前介绍过的R2006a

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深度学习与MATLAB信号处理

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