主要内容gydF4y2Ba

filtfiltgydF4y2Ba

零相位数字滤波gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

ygydF4y2Ba= filtfilt (gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba,gydF4y2BaxgydF4y2Ba)gydF4y2Ba对输入数据进行零相位数字滤波,gydF4y2BaxgydF4y2Ba在正反两个方向上。对正向数据进行过滤后,gydF4y2BafiltfiltgydF4y2Ba将过滤后的序列倒转并通过过滤器将其运行回来。结果具有以下特点:gydF4y2Ba

  • 零相位失真。gydF4y2Ba

  • 一个滤波器传递函数等于原始滤波器传递函数的大小的平方。gydF4y2Ba

  • 指定的过滤器顺序的两倍gydF4y2BabgydF4y2Ba和gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

filtfiltgydF4y2Ba通过匹配初始条件最小化启动和结束瞬态。不要使用gydF4y2BafiltfiltgydF4y2Ba微分器和Hilbert FIR滤波器,因为这些滤波器的操作严重依赖于它们的相位响应。gydF4y2Ba

ygydF4y2Ba= filtfilt (gydF4y2Ba紧急求救信号gydF4y2Ba,gydF4y2BaggydF4y2Ba,gydF4y2BaxgydF4y2Ba)gydF4y2Ba零相位滤波输入数据,gydF4y2BaxgydF4y2Ba,使用矩阵表示的二阶分段(双四)滤波器gydF4y2Ba紧急求救信号gydF4y2Ba以及比例值gydF4y2BaggydF4y2Ba.gydF4y2Ba

ygydF4y2Ba= filtfilt (gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BaxgydF4y2Ba)gydF4y2Ba零相位滤波输入数据,gydF4y2BaxgydF4y2Ba,使用数字滤波器,gydF4y2BadgydF4y2Ba.使用gydF4y2BadesignfiltgydF4y2Ba生成gydF4y2BadgydF4y2Ba基于频率响应规范。gydF4y2Ba

例子gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

零相位滤波有助于将滤波后的时间波形中的特征精确地保留在未滤波信号中出现的位置。gydF4y2Ba

使用gydF4y2BafiltfiltgydF4y2Ba对合成心电图(ECG)波形进行零相位滤波。生成波形的函数在示例的最后。QRS复合体是心电图的一个重要特征。从160点开始。gydF4y2Ba

wform =心电图(500);Plot (wform) axis([0 500 -1.25 1.25]) text(155,-0.4,gydF4y2Ba“问”gydF4y2Ba1.1)文本(180年,gydF4y2Ba“R”gydF4y2Ba1)文本(205年,gydF4y2Ba“年代”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

图中包含一个坐标轴。轴包含4个对象的类型行,文本。gydF4y2Ba

用附加噪声损坏心电图。重置随机数生成器以获得可重复的结果。构造一个低通FIR等纹波滤波器,利用零相位和常规滤波对噪声波形进行滤波。gydF4y2Ba

rnggydF4y2Ba默认的gydF4y2BaX = wform' + 0.25*randn(500,1);d = designfilt (gydF4y2Ba“lowpassfir”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“PassbandFrequency”gydF4y2Ba, 0.15,gydF4y2Ba“StopbandFrequency”gydF4y2Ba, 0.2,gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“PassbandRipple”gydF4y2Ba, 1gydF4y2Ba“StopbandAttenuation”gydF4y2Ba现年60岁的gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“DesignMethod”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“equiripple”gydF4y2Ba);x y = filtfilt (d);日元=过滤器(d, x);Subplot (2,1,1) plot([y y1]) title(gydF4y2Ba过滤后的波形的gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba“零相位滤波”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“传统过滤”gydF4y2Ba)子图(2,1,2)gydF4y2Ba原始波形的gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

图中包含2个轴。标题为“过滤波形”的轴1包含两个类型为line的对象。这些对象代表了零相位滤波,常规滤波。标题为“原始波形”的轴2包含一个类型为line的对象。gydF4y2Ba

零相位滤波降低了信号中的噪声,同时保留了原信号中的QRS复波。传统滤波降低了信号中的噪声,但延迟了QRS复波。gydF4y2Ba

使用巴特沃斯二阶分段滤波器重复上述步骤。gydF4y2Ba

d1 = designfilt (gydF4y2Ba“lowpassiir”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“FilterOrder”gydF4y2Ba12gydF4y2Ba...gydF4y2Ba“HalfPowerFrequency”gydF4y2Ba, 0.15,gydF4y2Ba“DesignMethod”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“黄油”gydF4y2Ba);x, y = filtfilt (d1);次要情节(1,1,1)情节(x)gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(y,gydF4y2Ba“线宽”gydF4y2Ba3)传说(gydF4y2Ba嘈杂的心电图的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“零相位滤波”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

图中包含一个坐标轴。轴线包含2个线型对象。这些对象代表有噪声的心电,零相位滤波。gydF4y2Ba

这就是产生心电图波形的函数。gydF4y2Ba

函数gydF4y2Bax =心电图(左)gydF4y2Ba%心电图(ECG)信号发生器。gydF4y2Ba% ECG(L)产生长度为L的分段线性心电信号。gydF4y2Ba%gydF4y2Ba%的例子:gydF4y2Ba% x = ecg(500);gydF4y2Ba% y = sgolayfilt(x,0,3); / /点击图片%典型值为:d=0, F=3,5,9等。gydF4y2Ba% y5 = sgolayfilt(x,0,5); / /点击图片gydF4y2Ba% y15 = sgolayfilt(x,0,15);gydF4y2Ba% plot(1:length(x),[x y y5 y15]);gydF4y2Ba版权所有1988-2002 The MathWorks, Inc.gydF4y2Baa0 =[40 0 1 1 0, -34118, -99, 0, 2, 21岁,2,0,0,0);gydF4y2Ba%的模板gydF4y2Bad0 =[0, 27日,59,91131141163185195275307339357390440);A = a0 / max(a0);drawtext (d0 * L / d0(15), '买进'),coloryellow;gydF4y2Ba%缩放它们以适应长度LgydF4y2Bad (15) = L;gydF4y2Ba为gydF4y2BaI =1:14, m = d(I): d(I +1) - 1;斜率= (a(i+1) - a(i) / (d(i+1) - d(i))X (m+1) = a(i) + slope * (m - d(i));gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba结束gydF4y2Ba

输入参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

传递函数系数,指定为向量。如果您使用全极滤波器,请输入gydF4y2Ba1gydF4y2Ba为gydF4y2BabgydF4y2Ba.如果您使用全零(FIR)滤波器,请输入gydF4y2Ba1gydF4y2Ba为gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

例子:gydF4y2BaB = [1 3 3 1]/6gydF4y2Ba和gydF4y2BaA = [3 0 1 0]/3gydF4y2Ba指定一个三阶巴特沃斯滤波器,归一化频率为3db,为0.5π rad/sample。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

输入信号,指定为实值或复值向量、矩阵或gydF4y2BaNgydF4y2Ba- d数组。gydF4y2BaxgydF4y2Ba必须是有限值。gydF4y2BafiltfiltgydF4y2Ba的第一个数组维数gydF4y2BaxgydF4y2Ba大小大于1。gydF4y2Ba

例子:gydF4y2Ba因为(π/ 4 * (0:159))+ randn (1160)gydF4y2Ba是单通道行向量信号。gydF4y2Ba

例子:gydF4y2Ba因为(pi. / (4; 2) * (0:159)) ' + randn (160 2)gydF4y2Ba是一个双通道信号。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba
复数的支持:金宝appgydF4y2Ba是的gydF4y2Ba

二阶截面系数,用矩阵表示。gydF4y2Ba紧急求救信号gydF4y2Ba是一个gydF4y2BaKgydF4y2Ba- × 6矩阵,其中分段的数量,gydF4y2BaKgydF4y2Ba,必须大于或等于2。如果分段数小于2,则gydF4y2BafiltfiltgydF4y2Ba把输入看成分子向量。每一行的gydF4y2Ba紧急求救信号gydF4y2Ba对应于一个二阶(双四)滤波器的系数。的gydF4y2Ba我gydF4y2Bath排gydF4y2Ba紧急求救信号gydF4y2Ba对应于gydF4y2Ba[bi(1) bi(2) bi(3) ai(1) ai(2) ai(3)]gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

例子:gydF4y2BaS = [2 4 2 6 0 2;3 3 0 6 0 0]gydF4y2Ba指定一个三阶巴特沃斯滤波器,归一化频率为3db,为0.5π rad/sample。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

比例因子,指定为向量。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

数字滤波器,指定为gydF4y2BadigitalFiltergydF4y2Ba对象。使用gydF4y2BadesignfiltgydF4y2Ba根据频率响应规范生成数字滤波器。gydF4y2Ba

例子:gydF4y2Bad = designfilt(“lowpassiir”、“FilterOrder”、3、“HalfPowerFrequency”,0.5)gydF4y2Ba指定一个三阶巴特沃斯滤波器,归一化频率为3db,为0.5π rad/sample。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

输出参数gydF4y2Ba

全部折叠gydF4y2Ba

过滤后的信号,以向量、矩阵或gydF4y2BaNgydF4y2Ba- d数组。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

[1] Gustafsson, F.“在前向后滤波中确定初始状态”gydF4y2BaIEEEgydF4y2Ba®gydF4y2Ba信号处理汇刊gydF4y2Ba.第44卷,1996年4月,988-992页。gydF4y2Ba

Sanjit K. MitragydF4y2Ba数字信号处理gydF4y2Ba.第二版。纽约:麦格劳-希尔出版社,2001。gydF4y2Ba

Oppenheim, Alan V., Ronald W. Schafer, and John R. Buck。gydF4y2Ba离散时间信号处理gydF4y2Ba.第二版。上鞍河,新泽西:普伦提斯霍尔,1999。gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

之前介绍过的R2006agydF4y2Ba