主要内容

承担

带通滤波器信号

描述

y=带通(x过滤输入信号x使用带通带频率范围的带通滤波器由双元素矢量指定用标准化单位表示πRad /样品。承担使用最小阶滤波器,具有60 dB的停止衰减,并补偿过滤器引入的延迟。如果x是一个矩阵,函数独立过滤每列。

例子

y=带通(x成就fs指定x已经以速度进行了抽样fs赫兹。二极向量成就指定滤波器的通频带频率范围,单位为赫兹。

y=带通(XT.成就bandpass-筛选时间表中的数据XT.使用两个元素矢量在赫兹中指定的通带频率范围的过滤器成就.该函数独立地过滤时间在时间​​表中的所有变量以及每个变量内的所有列。

例子

y=带通(___名称,值使用名称值对参数指定以前任何一个语法的其他选项。您可以更改滤波器的停机衰减,过渡带陡度和脉冲响应的类型。

例子

yd) =带通(___也返回digitalFilter对象d用于过滤输入。

带通(___没有输出参数的情况下,绘制输入信号并覆盖过滤后的信号。

例子

全部收缩

创建在1 kHz的信号中采样1秒。该信号包含三种色调,一个在50Hz,另一个处于150 Hz,以及250 Hz的第三个色调。高频和低频音调都具有中间音的幅度的两倍。该信号嵌入在1/100方差的高斯白噪声中。

FS = 1E3;t = 0:1 / FS:1;X = [2 1 2] * SIN(2 * PI * [50 150 150]''。* T)+ RANDN(尺寸(t))/ 10;

带通滤波去除信号的低频和高频音调。设置通频带频率为100hz和200hz。显示原始和过滤后的信号,以及它们的光谱。

带通(X,[100 200],FS)

图中包含2个轴。具有标题带通滤波的轴1(Fpass = [100 200] Hz)包含2个类型的2个物体。这些对象代表原始的,过滤过的。axis 2包含2个类型为line的对象。这些对象代表原始的,过滤过的。

实现一个基本的数字音乐合成器,并使用它来播放传统歌曲。指定采样率为2khz。画出这首歌的声谱图。

fs = 2 e3;t = 0:1 / fs: 0.3 - 1 / f;L = [0 130.81 146.83 164.81 174.61 196.00 220 246.94];M = [0 261.63 293.66 329.63 349.23 392.00 440 493.88];H = [0 523.25 587.33 659.25 698.46 783.99 880 987.77];注意= @ (f, g) (1 1 1) * sin(2 *π* (l (g) m (g) h (f)]的。* t);MEL = [3 2 1 2 3 3 3 0 2 2 2 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1]+1;Acc = [3 0 5 0 3 0 3 3 2 0 2 2 3 0 5 5 3 0 5 3 3 3 0 2 3 0 1]+1;歌= [];kj = 1:长度(mel)song = [歌曲注意(mel(kj),acc(kj))零(1,0.01 * fs)];结束歌曲=歌曲/(max(abs(歌曲))+ 0.1);%听到,键入声音(歌曲,fs)pspectrum(歌曲,fs,'谱图''timeresolution',0.31,......“OverlapPercent”,0,'minthreshold', -60)

图中包含一个坐标轴。标题为Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的轴包含一个类型为image的对象。

带通 - 过滤信号以将中间寄存器与另外两个分开。指定230 Hz和450 Hz的通带频率。在时间和频率域中绘制原始和过滤的信号。

Pong =带通(歌曲,[230 450],FS);%听到,键入声音(Pong,FS)带通(歌曲,[230 450],FS)

图中包含2个轴。标题为带通滤波(Fpass = [230 450] Hz)的轴1包含2个类型为line的对象。这些对象代表原始的,过滤过的。axis 2包含2个类型为line的对象。这些对象代表原始的,过滤过的。

绘制中间寄存器的谱图。

图PSPectrum(Pong,FS,'谱图''timeresolution',0.31,......“OverlapPercent”,0,'minthreshold', -60)

图中包含一个坐标轴。标题为Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的轴包含一个类型为image的对象。

滤波器白噪声采样在1 kHz使用无限脉冲响应带通滤波器与通频带宽度为100赫兹。使用不同的陡度值。绘制滤波信号的频谱。

FS = 1000;x = randn(20000,1);[Y1,D1] =带通(X,[50 150],FS,'阻止响应''IIR''陡峭',0.5);[Y2,D2] =带通(X,[200 300],FS,'阻止响应''IIR''陡峭',0.8);[Y3,D3] =带通(X,[350 450],FS,'阻止响应''IIR''陡峭',0.95);PSPectrum([Y1 Y2 Y3],FS)传奇(“陡度= 0.5”“陡度= 0.8”“陡度= 0.95”......'地点''南'

图中包含一个坐标轴。标题为Fres = 976.801 mHz的轴包含3个line类型的对象。这些对象表示陡度= 0.5,陡度= 0.8,陡度= 0.95。

计算和绘制过滤器的频率响应。

[H1,F] = Freqz(D1,1024,FS);[H2,〜] = FREQZ(D2,1024,FS);[H3,〜] = Freqz(D3,1024,FS);图(F,Mag2dB(ABS([H1 H2 H3]))))))传奇(“陡度= 0.5”“陡度= 0.8”“陡度= 0.95”......'地点''南'-100) ylim ([10])

图中包含一个坐标轴。轴包含3个类型的线。这些对象表示陡度= 0.5,陡度= 0.8,陡度= 0.95。

通过在较低和较高通带频率下指定不同的陡度值来使滤波器不对称。

[Y1,D1] =带通(X,[50 150],FS,'阻止响应''IIR''陡峭'[0.5 - 0.8]);[Y2,D2] =带通(X,[200 300],FS,'阻止响应''IIR''陡峭'[0.5 - 0.8]);[Y3,D3] =带通(X,[350 450],FS,'阻止响应''IIR''陡峭'[0.5 - 0.8]);pspectrum (y1 y2 y3, fs)

图中包含一个坐标轴。标题为Fres = 976.801 mHz的轴包含3个line类型的对象。

计算和绘制过滤器的频率响应。

[H1,F] = Freqz(D1,1024,FS);[H2,〜] = FREQZ(D2,1024,FS);[H3,〜] = Freqz(D3,1024,FS);绘图(F,Mag2dB(ABS([H1 H2 H3])))ylim([ -  100 10])

图中包含一个坐标轴。轴包含3个类型的线。

输入参数

全部收缩

输入信号,指定为向量或矩阵。

例子:SIN(2 * PI *(0:127)/ 16)+ RANDN(1,128)/ 100指定嘈杂的正弦曲线

例子:[2 1]。* sin(2 *π*(0:127)”。/ [64])指定双通道正弦曲线。

数据类型:单身的|双倍的
复数的支持:金宝app是的

归一化通带频率范围,指定为两个元素向量,其中包含间隔中的元素(0,1)

通频带频率范围,指定为在区间内包含元素的二元素向量(0,fs/ 2)

采样率,指定为正实标量。

输入时间表。XT.必须含有越来越多的,有限的和同等间隔的类型持续时间在几秒钟内。

如果时间表丢失或重复的时间点,则可以使用以下提示来修复它清洁时间表,缺失,重复或不均匀的时间

例子:时间表(秒(0:4)',Randn(5,1),Randn(5,2))包含单通道随机信号和双通道随机信号,以1 Hz采样4秒。

名称值对参数

指定可选的逗号分隔的对名称,值论点。名称参数名和价值是相应的价值。名称必须出现在引号内。您可以以任何顺序指定多个名称和值对参数name1,value1,...,namen,valuen

例子:“ImpulseResponse”、“信息检索”,“StopbandAttenuation”,30岁使用最小订单IIR滤波器过滤输入,该滤波器衰减30 dB的频率小于的频率Fpass(1)并且频率大于Fpass(2)

滤波器的脉冲响应类型,指定为逗号分隔对组成'阻止响应'“杉”'IIR', 要么“汽车”

  • “杉”-该函数设计了一个最小阶线性相位有限脉冲响应(FIR)滤波器。为了补偿延迟,函数将附加到输入信号N/ 2 zeros,哪里N是过滤器订单。然后函数过滤信号并删除第一个N/ 2个输出样品。

    在这种情况下,输入信号必须至少是符合规范的过滤器的两倍。

  • 'IIR'- 该功能设计最小阶无限脉冲响应(IIR)过滤器并使用filtfilt功能执行零相位过滤并补偿过滤器延迟。

    如果信号与符合规格的过滤器的过滤器不为至少三倍,则该功能设计具有较小订单的滤波器,从而设计较小的陡度。

  • “汽车”-如果输入信号足够长,函数设计一个最小阶FIR滤波器,否则设计一个最小阶IIR滤波器。具体来说,该函数遵循以下步骤:

    • 计算FIR滤波器必须满足规格的最小阶数。如果信号的长度至少是所需滤波器长度的两倍,则设计并使用该滤波器。

    • 如果信号不够长,计算IIR滤波器必须满足规格的最小阶数。如果信号的长度至少是所需滤波器的三倍,则设计并使用该滤波器。

    • 如果信号不够长,则截断顺序到三分之一的信号长度并设计该顺序的IIR过滤器。订单的减少是以过渡带陡峭的牺牲品。

    • 过滤信号并补偿延迟。

过渡带陡度,指定为逗号分隔的配对'陡峭'以及区间内元素的标量或二元素向量[0.5,1).随着陡度的增加,滤波器响应接近理想的带通响应,但是所得到的滤波器长度和滤波操作的计算成本也增加。看带通滤波器陡峭了解更多信息。

过滤器停止衰减,指定为逗号分隔对'stopbandattenuation'和DB中的正标量。

输出参数

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过滤信号,作为向量,矩阵或具有与输入相同尺寸的时间表返回。

在过滤操作中使用的带通滤波器,作为a返回digitalFilter目的。

  • 采用筛选(d,x)过滤信号x使用d

  • 采用FVTool.可视化滤波器响应。

  • 采用设计档案根据频率响应规范编辑或生成数字滤波器。

更多关于

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带通滤波器陡峭

'陡峭'参数控制过滤器的转换区域的宽度。陡峭较低,过渡区域越宽。陡峭越高,过渡区域越窄。

为了解释过滤器陡度,考虑以下定义:

  • 奈奎斯特频率f奈奎斯特,是可以在没有别名的情况下以给定速率进行采样的信号的最高频率分量。f奈奎斯特是1(×π当输入信号没有时间信息时,和fs/ 2赫兹当输入信号是时间表或指定采样率时。

  • 下部和上部阻带频率过滤器,f停止降低f停止,是在该频率以下和以上的衰减等于或大于使用中规定的值的频率'stopbandattenuation'

  • 较低的过渡宽度过滤器,W降低, 是成就降低- - - - - -f停止降低, 在哪里成就降低第一个元素是成就

  • 上过渡宽度过滤器,W, 是f停止- - - - - -成就, 在哪里成就是第二个要素成就

  • 大多数Nonideal滤波器还衰减通带的输入信号。这种依赖依赖性衰减的最大值称为通带波纹.每个过滤器使用承担有一个0.1 dB的通带纹波。

若要控制转换带的宽度,可以指定'陡峭'作为双元素矢量,年代降低年代或标量。当您指定时'陡峭'作为向量,功能:

  • 计算较低的过渡宽度

    W降低=(1 -年代降低)×成就降低

    • 当第一个元素'陡峭'等于0.5,过渡宽度是成就降低

    • 作为第一个元素'陡峭'方法1,过渡宽度变得逐渐变窄,直到它达到1%的最小值成就降低

  • 计算上过渡宽度为

    W=(1 -年代)×(f奈奎斯特- - - - - -成就)。

    • 当第二个要素'陡峭'等于0.5,过渡宽度是f奈奎斯特- - - - - -成就)。

    • 作为。的第二要素'陡峭'方法1,过渡宽度变得逐渐变窄,直到它达到1%的最小值f奈奎斯特- - - - - -成就

当您指定时'陡峭'作为一个标量,该函数设计一个具有相等的上下过渡宽度的滤波器。的默认值'陡峭'是0.85。

介绍了R2018a