Kaiserord.

Kaiser窗FIR滤波器设计估计参数

描述

[<一个href="#mw_79fd65d6-3048-4a3e-8562-df4372dcc2f9" class="intrnllnk">n,<一个href="#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn,<一个href="#mw_cf102488-a153-44f5-bb98-bc342d98634e" class="intrnllnk">bet,<一个href="#mw_57390b13-9fb3-4551-a0b5-8eb480a5608c" class="intrnllnk">FTYPE.) = kaiserord (<一个href="#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f,<一个href="#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个,<一个href="#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev返回过滤器订单n,归一化频带边缘Wn和形状因子bet这为kaiser窗口指定用于使用<一个href="//www.tatmou.com/help/signal/ref/fir1.html">fir1函数。设计FIR滤波器b这大致符合f一个, 和dev, 用b = fir1 (n, n, kaiser (n + 1,β),ftype, noscale)

例子

[<一个href="#mw_79fd65d6-3048-4a3e-8562-df4372dcc2f9" class="intrnllnk">n,<一个href="#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn,<一个href="#mw_cf102488-a153-44f5-bb98-bc342d98634e" class="intrnllnk">bet,<一个href="#mw_57390b13-9fb3-4551-a0b5-8eb480a5608c" class="intrnllnk">FTYPE.) = kaiserord (<一个href="#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f,<一个href="#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个,<一个href="#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev,<一个href="#mw_27bf94c7-066b-4407-bf63-598976ad1e32" class="intrnllnk">fs使用采样率fs在赫兹。

例子

c= kaiserord (<一个href="#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f,<一个href="#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个,<一个href="#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev,<一个href="#mw_27bf94c7-066b-4407-bf63-598976ad1e32" class="intrnllnk">fs“细胞”)返回一个单元格数组,其元素是的参数fir1

例子

全部收缩

设计带通带的低通滤波器,可由0到1 kHz和1 kHz和1 kHz的停机带,限定为1500 Hz至4 kHz。指定5%的通带纹波和40 dB的停止衰减。

fsamp = 8000;Fcuts = [1000 1500];Mags = [1 0];Devs = [0.05 0.01];[n, n,β,ftype] = kaiserord (fcuts、杂志、开发者、fsamp);hh = fir1 (n, n, ftype kaiser (n + 1,β),“noscale”);Freqz(HH,1,1024,FSAMP)

设计一个奇长带通滤波器。注意,奇数长度意味着偶数顺序,所以输入到fir1必须是偶数。

fsamp = 8000;Fcuts = [1000 1300 2210 2410];mags = [0 1 0];devs = [0.01 0.05 0.01];[n, n,β,ftype] = kaiserord (fcuts、杂志、开发者、fsamp);n = n + REM(n,2);hh = fir1 (n, n, ftype kaiser (n + 1,β),“noscale”);[H f] = freqz (hh, 1024, fsamp);情节(f、abs (H))网格

设计具有1500 Hz的通带截止的低通滤波器,停止截止值为2000 Hz,通带纹波为0.01,停止纹波为0.1,以及8000Hz的采样率。使用该等效滤波器设计“细胞”选项。

fs = 8000;[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord([1500 2000],[1 0]),...(0.01 - 0.1), fs);b = fir1 (n, n, ftype kaiser (n + 1,β),“noscale”);C = kaiserord([1500 2000],[1 0],[0.01 0.1],fs,“细胞”);bcell = fir1 (c {:});bcell hfvt = fvtool (b, 1日,1,'FS',fs);传奇(HFVT,“b”'bcell'

输入参数

全部收缩

频段边缘,指定为向量。长度f是两倍的长度2 *长度(a) 2

频带幅度,指定为向量。幅度在所定义的频段上指定f.一起,f一个定义一个分段常数响应函数。

以矢量表示的最大允许偏差。dev向量的大小是一样的吗一个这指定每个频带的输出滤波器的频率响应和其频带幅度之间的最大允许偏差。参赛作品dev指定通带纹波和停止衰减。指定每个条目dev作为正数,表示滤波器的绝对增益(不含单位)。

采样率,指定为以Hz为单位的正标量。如果不指定参数fs如果你指定它为空向量[],采样率默认为2hz,奈奎斯特频率为1hz。使用此语法指定按特定应用程序的采样率缩放的带边。频带向内延伸f必须从0到fs/ 2。

输出参数

全部收缩

过滤顺序,作为一个正整数返回。

归一化频段边缘,作为真实矢量返回。

形状因子,作为正面真正的标量返回。参数bet影响窗口傅立叶变换的侧链衰减。

过滤型,用于<一个href="//www.tatmou.com/help/signal/ref/fir1.html">fir1返回:

  • '低的'-具有截止频率的低通滤波器<一个href="#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn

  • “高”-高通滤波器与截止频率Wn

  • '带通'-带通滤波器Wn是一个二元向量。

  • '停止'-带阻滤波器Wn是一个二元向量。

  • “DC-0”-多频带滤波器的第一个频带是阻频带。

  • “DC-1”-多频带滤波器的第一个频带为通频带。

FIR参数,作为单元数组返回。

尖端

  • 小心区分过滤器长度和过滤器的含义。过滤器长度FIR滤波器中的脉冲响应样本的数量。通常,脉冲响应被索引n= 0到nl- 1,l为过滤器长度。过滤器订单是滤波器的z变换表示中的最高功率。对于FIR传输函数,此表示是多项式z,最高功率的地方zl1最低的幂是z0.过滤顺序比长度(l- 1)并且也等于零的数量z多项式。

  • 如果,在向量中<一个href="#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev,您指定跨带的不等偏差,使用最小指定的偏差,因为kaiser窗口方法被约束以在所有频带中产生具有最小偏差的滤波器。

  • 在某些情况下,Kaiserord.低估或高估订单量n.如果过滤器不符合规格,请尝试更高阶(如)n + 1n + 2,等等,或者尝试更低的顺序。

  • 如果截止频率接近0或奈奎斯特频率,则结果是不准确的,或者如果dev大(大于10%)。

算法

给定频域中的一组规格,Kaiserord.估计将大约满足规范的最小FIR滤波器顺序。Kaiserord.将给定的滤波器规格转换为通带和阻带波纹,并将截止频率转换为加窗FIR滤波器设计所需的形式。

Kaiserord.使用经验衍生的公式来估计低通滤波器的订单,以及差异化器和Hilbert变压器。多频带滤波器(例如带通滤波器)的估计来自低通设计公式。

基于Kaiser窗的设计公式及其在FIR滤波器设计中的应用是

β 0.1102 α. 8.7 α. > 50 0.5842 α. 21 0.4 + 0.07886 α. 21 21 α. 50 0 α. < 21

在哪里α.= -20日志10δ.是在分贝中表达的停机衰减,以及

n α. 7.95 2.285 δ. ω.

在哪里n是过滤器订单和δω.是最小过渡区宽度。

参考

[1]数字信号处理委员会,IEEE声学、语音和信号处理学会主编。数字信号处理论文选集.卷。II。纽约:IEEE按,1976年。

非递归数字滤波器的设计0-sinh窗口功能。“1974年IEEE国际电路和系统研讨会的诉讼程序。1974年,第20-23页。

[3] Oppenheim,Alan V.,Ronald W. Schafer和John R. Buck。离散时间信号处理。上马鞍河,新泽西州:普伦蒂斯霍尔,1999。

扩展功能

C / C ++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和C ++代码。

另请参阅

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在R2006A之前介绍