主要内容

数字滤波器频率响应

数字滤波器的频率响应

描述

实例

[H,W]=频率(B,A.,N)返回N-点频率响应向量H和相应的角频率矢量W用于存储传递函数系数的数字滤波器BA.

实例

[H,W]=频率(紧急求救信号,N)返回N-对应于二阶截面矩阵的点复频率响应紧急求救信号

实例

[H,W]=频率(D,N)返回N-点复频率响应的数字滤波器D

[H,W]=频率(___,N“整”)返回频率响应在N在整个单位圆上采样点。

[H,F]=频率(___,N,财政司司长)返回频率响应向量H和相应的物理频率矢量F用于数字滤波器,该数字滤波器设计用于对以一定速率采样的信号进行滤波财政司司长

[H,F]=频率(___,N“整体”,财政司司长)返回位于的频率向量N介于0和0之间的点财政司司长

H=频率(___,W)返回频率响应向量H在中提供的标准化频率下进行评估W

H=频率(___,F,财政司司长)返回频率响应向量H按输入的物理频率进行评估F

实例

freqz (___)无输出参数时,绘制滤波器的频率响应。

例子

全部崩溃

计算并显示由以下传递函数描述的三阶IIR低通滤波器的幅值响应:

H ( Z ) = 0 0 5. 6. 3. 4. ( 1. + Z - 1. ) ( 1. - 1. 0 1. 6. 6. Z - 1. + Z - 2. ) ( 1. - 0 6. 8. 3. Z - 1. ) ( 1. - 1. 4. 4. 6. 1. Z - 1. + 0 7. 9 5. 7. Z - 2. )

将分子和分母表示为多项式卷积。求出跨越整个单位圆的2001点处的频率响应。

b0=0.05634;b1=[11];b2=[1-1.01661];a1=[1-0.683];a2=0.7957];b=b0*conv(b1,b2);a=conv(a1,a2);[h,w]=freqz(b,a,“全部”, 2001);

绘制以分贝表示的震级响应。

图(w/pi,20*log10(abs(h))) ax = gca;斧子。YLim = [-100 20];斧子。XTick = 0: .5:2;包含('归一化频率(\乘以\ rad/sample)') ylabel (‘震级(dB)’)

图形包含一个轴。轴包含一个line类型的对象。

计算并显示由以下传递函数描述的三阶IIR低通滤波器的幅值响应:

H ( Z ) = 0 0 5. 6. 3. 4. ( 1. + Z - 1. ) ( 1. - 1. 0 1. 6. 6. Z - 1. + Z - 2. ) ( 1. - 0 6. 8. 3. Z - 1. ) ( 1. - 1. 4. 4. 6. 1. Z - 1. + 0 7. 9 5. 7. Z - 2. )

用二阶分段表示传递函数。求整个单位圆上2001点处的频率响应。

b0=0.05634;b1=[11];b2=[1-1.01661];a1=[1-0.683];a2=[1-1.4461 0.7957];sos1=[b0*[b1 0][a1 0];sos2=[b2 a2];[h,w]=频率([sos1;sos2],“全部”, 2001);

绘制以分贝表示的震级响应。

图(w/pi,20*log10(abs(h))) ax = gca;斧子。YLim = [-100 20];斧子。XTick = 0: .5:2;包含('归一化频率(\乘以\ rad/sample)') ylabel (‘震级(dB)’)

图形包含一个轴。轴包含一个line类型的对象。

利用Kaiser窗设计80阶FIR低通滤波器 β = 8. .指定归一化截止频率 0 5. π rad /样品。显示滤波器的幅值和相位响应。

0.5 b = fir1(80年,凯撒(81 8));freqz (b, 1)

图中包含2个轴。轴1包含线型对象。轴2包含线型对象。

设计相同的过滤器使用designfilt.使用以下命令显示其幅值和相位响应:fvtool

d = designfilt (“lowpassfir”,“FilterOrder”,80,...“截止频率”, 0.5,“窗口”, {“凯撒”8});freqz (d)

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)和相位响应包含一个轴和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“幅度响应(dB)”和“相位响应”的轴包含一个类型线对象。

设计了一种通带介于 0 3. 5. π 0 8. π rad/采样和3 dB纹波。第一个阻带从 0 0 1. π rad/采样,衰减为40 dB。第二个阻带从 0 9 π rad/sample到奈奎斯特频率,衰减为30 dB。计算频率响应。用线性单位和分贝标出它的大小。凸显了通带。

sf1=0.1;pf1=0.35;pf2=0.8;sf2=0.9;pb=linspace(pf1,pf2,1e3)*pi;bp=designfilt(“班德帕斯菲尔”,...“StopbandAttenuation1”现年40岁的“StopbandFrequency1”、sf1...“PassbandFrequency1”pf1,“通带波纹”3,“PassbandFrequency2”pf2,...“StopbandFrequency2”、sf2“StopBandattentiation2”, 30);[h, w] = freqz (bp, 1024);hpb = freqz(英国石油(bp)、pb);次要情节(2,1,1)情节(w /π,abs (h)、pb /π,abs (hpb),'.-')轴([0 1 -1 2])图例“响应”,“通带”,“位置”,“南方”) ylabel (“震级”次要情节(2,1,2)情节(w /π,db (h)、pb /π,db (hpb),'.-')轴([01-60 10])xlabel('归一化频率(\乘以\ rad/sample)') ylabel (‘震级(dB)’)

图中包含2个轴。axis 1包含2个类型为line的对象。这些对象表示响应、通频带。axis 2包含2个类型为line的对象。

输入参数

全部崩溃

传递函数系数,指定为向量。用BA.

H ( E J ω ) = B ( E J ω ) A. ( E J ω ) = b(1) + b(2) E J ω + b(3) E J 2. ω + + b(M) E J ( M 1. ) ω a(1) + a(2) E J ω + a(3) E J 2. ω + + 一个(N) E J ( N 1. ) ω

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

数据类型:|
复数支持:金宝app是的

计算点数,指定为不小于2的正整数标量。当N如果不存在,则默认为512。为获得最佳结果,请设置N设置为大于过滤器顺序的值。

二阶截面系数,用矩阵表示。紧急求救信号是一个K-by-6矩阵,其中节数,K,必须大于或等于2。如果分段数小于2,函数将输入视为分子向量。每一行的紧急求救信号对应于一个二阶(双四)滤波器的系数。的第排紧急求救信号对应于[bi(1) bi(2) bi(3) ai(1) ai(2) ai(3)]

例子:s=[2 4 2 6 0 2;3 3 0 6 0]指定标准化频率为3 dB 0.5πrad/采样的三阶巴特沃斯滤波器。

数据类型:|
复数支持:金宝app是的

数字滤波器,指定为数字滤波器对象。使用designfilt生成一个数字基于频率响应规范的滤波器。

例子:d = designfilt(“lowpassiir”、“FilterOrder”、3、“HalfPowerFrequency”,0.5)指定标准化频率为3 dB 0.5πrad/采样的三阶巴特沃斯滤波器。

采样率,指定为一个正标量。当时间的单位是秒时,财政司司长表示为赫兹。

数据类型:

角频率,指定为矢量,用rad/sample表示。W必须至少有两个元素,否则函数将其解释为NW=π对应于奈奎斯特频率。

频率,指定为向量。F必须至少有两个元素,否则函数将其解释为N.当时间的单位是秒时,F表示为赫兹。

数据类型:

输出参数

全部崩溃

频率响应,作为向量返回。如果指定N然后H长度N.如果没有指定N,或指定N作为空向量H长度为512。

如果输入数字滤波器频率响应为单精度,函数使用单精度算法计算频率响应。输出H是单精度。

角频率,作为向量返回。W值的范围从0到π.如果您指定“全部”在你的输入,值W取值范围为0 ~ 2π.如果您指定N,W长度N.如果没有指定N,或指定N作为空向量,W长度为512。

频率,返回为以赫兹表示的矢量。F值的范围从0到财政司司长/ 2赫兹。如果您指定“全部”在你的输入,值F范围从0到财政司司长如果你指定N,F长度N.如果没有指定N,或指定N作为空向量,F长度为512。

算法

数字滤波器的频率响应可以解释为在以下条件下计算的传递函数:Z=E[1]

数字滤波器频率响应从指定的(实数或复数)分子和分母多项式确定传递函数,并返回复频率响应,H(E),表示数字滤波器。频率响应在由您使用的语法确定的采样点处进行评估。

数字滤波器频率响应通常在不提供频率向量作为输入参数时,使用FFT算法计算频率响应。它将频率响应计算为变换后的分子和分母系数的比率,并用零填充到所需长度。

当你提供一个频率矢量作为输入时,数字滤波器频率响应计算每个频率点的多项式并将分子响应除以分母响应。为了求多项式的值,该函数使用霍纳方法。

参考文献

[1] 奥本海姆、艾伦·V、罗纳德·W·谢弗和约翰·R·巴克。离散时间信号处理第二版。新泽西州上鞍河:普伦蒂斯大厅,1999年。

扩展功能

之前介绍过的R2006a