dsp.NotchPeakFilter

二阶可调陷波和峰值IIR滤波器

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描述

该NotchPeakFilter对象过滤器使用IIR滤波器执行输入的每个信道。

以过滤输入的每个信道：

创建dsp.NotchPeakFilter对象并设置其属性。
调用带参数的对象，就好像它是一个功能。

要了解更多有关系统对象的方式工作，请参阅什么是系统对象？（MATLAB）。

创建

句法

npFilter = dsp.NotchPeakFilter

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（“规范”，“品质因数和中心频率”）

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（ '规范'， '系数'）

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（名称，值）

描述

npFilter= dsp.NotchPeakFilter返回二阶陷波和峰值IIR滤波器独立地过滤输入的每个信道随时间的，使用指定的中心频率和3 dB带宽。

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（“规范”，“品质因数和中心频率”）指定的凹口或峰值滤波器代替的品质因数（Q因数）3dB带宽。

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（ '规范'， '系数'）指定直接影响带宽和中心频率，而不是在赫兹指定的设计参数的系数值。这消除了当属性调整涉及的三角计算。

例

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（名称，值）收益与每个指定的属性名称设置为指定值的陷波滤波器。未指定的属性具有默认值。

属性

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除非另有说明，性质nontunable，这意味着调用对象后，你不能改变它们的值。对象锁，当你打电话给他们，和发布功能解锁他们。

如果属性可调，你可以在任何时候改变它的值。

有关更改属性值的更多信息，请参阅使用系统对象的系统设计在MATLAB（MATLAB）。

`规格`-过滤器规范
`“带宽和中心频率”`（默认）|`“品质因数和中心频率”`|`“系数”`

设置规格为“带宽和中心频率”，“品质因数和中心频率”，要么“系数”。

`带宽`-3 dB带宽
`2205`（默认）|正标量

指定过滤器的3dB带宽在赫兹有限正数值标量。该值必须是0，并且采样速率一半之间的标量。

可调：是

依赖

此属性仅适用规格是“带宽和中心频率”。

数据类型：单|双

`CenterFrequency`-凹口或峰中心频率
`11025`（默认）|正标量

指定滤波器的中心频率（对于凹口和所述峰两者）作为以Hz一个有限正数值标量。该值必须是0，并且采样速率一半之间的标量。

可调：是

依赖

此属性仅适用规格设定为“带宽和中心频率”要么“品质因数和中心频率”。

数据类型：单|双

`QualityFactor`-对于缺口或峰值滤波器的品质因数
`五`（默认）|正标量

对于缺口和峰值同时过滤指定品质因数（Q因子）。Q因子被定义为中心频率除以带宽。较高的Q因子对应于更窄的凹口或峰。Q因子应该是一个标值大于0。

可调：是

依赖

此属性仅适用规格设定为“品质因数和中心频率”。

数据类型：单|双|INT8|INT16|INT32|Int64的|UINT8|UINT16|UINT32|UINT64|科幻

`采样率`-输入的采样率
`44100`（默认）|正标量

指定为一个有限的数值标量，以Hz为输入的采样率。

数据类型：单|双

`BandwidthCoefficient`-带宽系数
`0.72654`（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

指定决定了过滤器的价值3分贝带宽的范围内的有限数字标[-1 1]。价值-1对应于最大3dB带宽（采样率/ 4），和1对应于最小3dB带宽（0赫兹，一个全通滤波器）。

可调：是

依赖

此属性仅适用于具有规格设定为“系数”。

数据类型：单|双

`CenterFrequencyCoefficient`-中心频率系数
`0`（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

指定确定该滤波器的中心频率为中范围内的有限数值标量系数[-1 1]。价值-1对应于最小的中心频率（0赫兹），和1个对应于最大中心频率（采样率/ 2赫兹）。缺省值是0，这对应于采样率/ 4赫兹。

可调：是

依赖

此属性仅适用于具有规格设定为“系数”。

数据类型：单|双

用法

句法

Y = npFilter（x）的

[YN，YP] = npFilter（x）的

描述

ÿ= npFilter（X）过滤输入信号的每个声道（列），X以产生陷波滤波器输出，ÿ。

[YN，YP] = npFilter（X）过滤输入信号的每个声道，X以产生陷波滤波器输出，YN和峰值滤波器的输出，YP。

输入参数

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`X`-输入信号
向量|矩阵

输入信号，指定为矢量或矩阵。

数据类型：单|双
复数支持：金宝app是

输出参数

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`YN`- 陷波滤波器输出
矢量|矩阵

陷波滤波器的输出，返回作为向量或矩阵。

数据类型：单|双
复数支持：金宝app是

`YP`- 峰值滤波器输出
矢量|矩阵

峰值滤波器输出，返回作为向量或矩阵。

数据类型：单|双
复数支持：金宝app是

对象函数

使用对象函数，指定系统对象™作为第一个输入参数。例如，为了释放一个名为System对象的系统资源OBJ，使用此语法：

释放（OBJ）

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具体到`dsp.NotchPeakFilter`

`getBandwidth`	拿到3 dB带宽
`getCenterFrequency`	获取中心频率
`getOctaveBandwidth`	带宽八度的数
`getQualityFactor`	获得品质因数
`TF`	转换功能

通用于所有的系统对象

`步`	跑系统对象算法
`发布`	释放资源，并允许更改系统对象属性值和输入特性
`重启`	复位的内部状态系统对象

例子

全部收缩

陷波滤波器

打开脚本

此示例示出了如何使用dsp.NotchPeakFilter与5000赫兹的中心频率的陷波滤波器和500赫兹的3dB带宽。

注意：这个例子只能运行在R2016b或更高版本。如果您使用的是早期版本，替换每个调用该函数与等价步句法。例如，myObject的（X）变为步骤（myObject的，x）的。

npFilter = dsp.NotchPeakFilter（'CenterFrequency'，5000，'带宽'，500）;SA = dsp.SpectrumAnalyzer（'采样率'，44100，...'PlotAsTwoSidedSpectrum'，假，'SpectralAverages'，50）;对于I = 1：5000 Y = npFilter（randn（1024,1））;说）;如果（I == 2500）％调谐中心频率设置为10000npFilter.CenterFrequency = 10000;结束结束释放（npFilter）释放（SA）

获得陷波峰值滤波器的3 dB带宽

开立真实脚本

创建一个dsp.NotchPeakFilter与对象规格属性设置为“品质因数和中心频率”。默认的品质因数Q是5，并且中心频率FC是11025赫兹。

NP = dsp.NotchPeakFilter（'规格'，“品质因数和中心频率”）

NP = dsp.NotchPeakFilter具有属性：规格： '品质因数和中心频率' QualityFactor：5 CenterFrequency：11025采样率：44100

使用计算陷波峰值滤波器的3dB带宽getBandwidth功能。带宽计算为中心频率之比和所述品质因数， $\frac{FC}{Q}$ 。

getBandwidth（NP）

ANS = 2205

使用可视化滤波器响应fvtool。

fvtool（NP）

获得陷波峰值滤波器的中心频率

开立真实脚本

创建一个dsp.NotchPeakFilter与对象规格属性设置为“系数”。

NP = dsp.NotchPeakFilter（'规格'，“系数”）

NP = dsp.NotchPeakFilter具有属性：规格： '系数' BandwidthCoefficient：0.7265 CenterFrequencyCoefficient：0采样率：44100

使用确定陷波峰值滤波器的中心频率getCenterFrequency功能。当。。。的时候规格设定为“系数”时，中心频率从所确定的CenterFrequencyCoefficient值和采样率。

getCenterFrequency（NP）

ANS = 11025

使用可视化滤波器响应fvtool。

fvtool（NP）

获得陷波峰值滤波器的带宽八音

开立真实脚本

创建一个dsp.NotchPeakFilter对象中的默认配置。

NP = dsp.NotchPeakFilter

NP = dsp.NotchPeakFilter具有属性：规格： '带宽和中心频率' 带宽：2205 CenterFrequency：11025采样率：44100

使用确定滤波器的倍频带宽getOctaveBandwidth功能。

getOctaveBandwidth（NP）

ANS = 0.2881

使用可视化滤波器响应fvtool。

fvtool（NP）

陷波峰值滤波器的计算品质因数

开立真实脚本

创建一个dsp.NotchPeakFilter对象中的默认配置，其中规格属性设置为“带宽和中心频率”。

NP = dsp.NotchPeakFilter

NP = dsp.NotchPeakFilter具有属性：规格： '带宽和中心频率' 带宽：2205 CenterFrequency：11025采样率：44100

决定使用过滤器的品质因数getQualityFactor功能。质量因子由中心频率与带宽的比率给出。

getQualityFactor（NP）

ANS = 5

使用可视化滤波器响应fvtool。

fvtool（NP）

确定陷波峰值滤波器的传递函数

开立真实脚本

创建一个dsp.NotchPeakFilter系统对象™。取得相应缺口和峰值滤波器传递函数的系数。

notchpeak = dsp.NotchPeakFilter;[Bnotch，Anotch，Bpeak，垂坠] = TF（notchpeak）

Bnotch =1×30.8633 -0.0000 0.8633

Anotch =1×31.0000 -0.0000 0.7265

Bpeak =1×30.1367 0 -0.1367

垂坠=1×31.0000 -0.0000 0.7265

Bnotch和Anotch是分子和分母的系数对应于陷波滤波器的等效传递函数的向量。Bpeak和一个顶峰是分子和分母系数的对应于峰值滤波器的等效传递函数的向量。

算法

对于峰值滤波器的设计公式为：

$H （ ž ） = （ 1 - b ） \frac{1 - ž^{- 2}}{1 - 2 b COS {w ^}_{0} ž^{- 1} + （ 2 b - 1 ） ž^{- 2}}$

为陷波滤波器的设计公式为：

$H （ ž ） = b \frac{1 - 2 COS {w ^}_{0} ž^{- 1} + ž^{- 2}}{1 - 2 b COS {w ^}_{0} ž^{- 1} + （ 2 b - 1 ） ž^{- 2}}$

同

$b = \frac{1}{1 + 黄褐色（ Δ w ^/ 2 ）}$

哪里ω₀=2πF₀/F_小号是弧度的中心频率/样品（F₀是以Hz为单位的中心频率和F_小号是以Hz为单位的采样频率）。Δω=2πΔF/F_小号是弧度/样品中的3 dB带宽（ΔF是以Hz 3dB带宽）。需要注意的是两个滤波器是互补的：

$\begin{array}{l} H_{缺口} （ ž ） + H_{峰} （ ž ） = 1 \\ 他们可以写为： \\ H_{峰} （ ž ） = \frac{1}{2} [1 - 一个（ ž ）] \\ H_{缺口} （ ž ） = \frac{1}{2} [1 + 一个（ ž ）] \\ 哪里一个（z）是一个 2^{ND} 为了全通滤波器。 \\ 一个（ ž ） = \frac{{一个}_{2} + {一个}_{1} ž^{- 1} + ž^{- 2}}{1 + {一个}_{1} ž^{- 1} + {一个}_{2} ž^{- 2}} \\ 和 \\ {一个}_{1} = - 2 b COS ω_{0} \\ {一个}_{2} = 2 b - 1 \end{array}$

该过滤器是这样实现的：

哪里

$\begin{array}{l} G_{3分贝} = {一个}_{2} = 2 b - 1 \\ G_{比照} = \frac{{一个}_{1} - {一个}_{1} {一个}_{2}}{1 - {一个}_{2}^{2}} = - COS {w ^}_{0} \end{array}$

注意G_比照仅取决于中心频率，和G_3分贝只依赖于3 dB带宽。

参考

[1] ORFANIDIS，索福克勒斯J.介绍信号处理。上马鞍河，NJ：普伦蒂斯霍尔，1996年。

也可以看看

dsp.NotchPeakFilter

描述

创建

句法

描述

属性

规格-过滤器规范“带宽和中心频率”（默认）|“品质因数和中心频率”|“系数”

带宽-3 dB带宽2205（默认）|正标量

依赖

CenterFrequency-凹口或峰中心频率11025（默认）|正标量

依赖

QualityFactor-对于缺口或峰值滤波器的品质因数五（默认）|正标量

依赖

采样率-输入的采样率44100（默认）|正标量

BandwidthCoefficient-带宽系数0.72654（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

依赖

CenterFrequencyCoefficient-中心频率系数0（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

依赖

用法

句法

描述

输入参数

X-输入信号向量|矩阵

输出参数

YN- 陷波滤波器输出矢量|矩阵

YP- 峰值滤波器输出矢量|矩阵

对象函数

具体到dsp.NotchPeakFilter

通用于所有的系统对象

例子

陷波滤波器

获得陷波峰值滤波器的3 dB带宽

获得陷波峰值滤波器的中心频率

获得陷波峰值滤波器的带宽八音

陷波峰值滤波器的计算品质因数

确定陷波峰值滤波器的传递函数

算法

参考

也可以看看

职能

对象

块

介绍了在R2014a

DSP系统工具箱文档

金宝app

高效多速率信号处理在MATLAB

`规格`-过滤器规范
`“带宽和中心频率”`（默认）|`“品质因数和中心频率”`|`“系数”`

`带宽`-3 dB带宽
`2205`（默认）|正标量

`CenterFrequency`-凹口或峰中心频率
`11025`（默认）|正标量

`QualityFactor`-对于缺口或峰值滤波器的品质因数
`五`（默认）|正标量

`采样率`-输入的采样率
`44100`（默认）|正标量

`BandwidthCoefficient`-带宽系数
`0.72654`（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

`CenterFrequencyCoefficient`-中心频率系数
`0`（默认）|在的范围内实数标量[-1 1]

`X`-输入信号
向量|矩阵

`YN`- 陷波滤波器输出
矢量|矩阵

`YP`- 峰值滤波器输出
矢量|矩阵

具体到`dsp.NotchPeakFilter`