黄油

巴特沃斯滤波器的设计

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语法

[b] =黄油(n, Wn)

[b] =黄油(n, n, ftype)

(z,磷、钾)=黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)

[A, B, C, D] =黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)

(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)=黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___,' s ')

描述

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个)=黄油(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n,<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u-Wn" class="intrnllnk">Wn)返回的传递函数系数n阶巴特沃斯低通数字滤波器的归一化截止频率Wn。

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个)=黄油(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n,<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u-Wn" class="intrnllnk">Wn,<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u-ftype" class="intrnllnk">ftype)设计低通、高通、带通或bandstop巴特沃斯滤波器,根据的价值ftype和元素的数量Wn。由此产生的带通和bandstop订单2的设计n。

注意:看到<一个href="//www.tatmou.com/it/it/help/signal/ref/butter.html" class="intrnllnk">限制信息影响形成了传递函数的数值问题。

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-zpk" class="intrnllnk">z,磷、钾)=黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)设计低通、高通、带通或bandstop数字式巴特沃斯滤波器,并返回0,波兰人和增益。这个语法可以包括任何输入参数在以前的语法。

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-ABCD" class="intrnllnk">A, B, C, D)=黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)设计低通、高通、带通或bandstop数字式巴特沃斯滤波器,并返回指定的整数阶的矩阵。

例子

(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)=黄油(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___,' s ')设计低通、高通、带通或bandstop模拟巴特沃斯滤波器截止角频率<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u-Wn" class="intrnllnk">Wn。

例子

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巴特沃斯低通滤波器传递函数

打开生活的脚本

设计一个6阶巴特沃斯低通滤波器的截止频率300赫兹,而对数据采样在1000赫兹,对应<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 。 6 π$ rad /样品。情节的大小和相位响应。用它来过滤1000 -样本随机信号。

fc = 300;fs = 1000;[b] =黄油(fc / (fs / 2));freqz (b)

图包含2轴对象。坐标轴对象1包含一个类型的对象。坐标轴对象2包含一个类型的对象。

dataIn = randn (1000 1);dataOut =过滤器(b, a, dataIn);

Bandstop巴特沃斯滤波器

打开生活的脚本

设计一个6阶巴特沃斯bandstop过滤器与归一化频率的边缘<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 。 2 π$ 和<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 。 6 π$ rad /样品。情节的大小和相位响应。用它来过滤随机数据。

[b] =黄油(3 (0.2 - 0.6)<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“停止”);freqz (b)

图包含2轴对象。坐标轴对象1包含一个类型的对象。坐标轴对象2包含一个类型的对象。

dataIn = randn (1000 1);dataOut =过滤器(b, a, dataIn);

高通的巴特沃斯滤波器

打开生活的脚本

设计一个9阶高通的巴特沃斯滤波器。指定的截止频率300赫兹,数据采样在1000赫兹,对应<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 。 6 π$ rad /样品。情节大小和相位响应。将零、极点和增益为使用二阶部分fvtool。

(z,磷、钾)=黄油(9300/500,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“高”);sos = zp2sos (z,磷、钾);fvtool (sos,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“分析”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“频率”)

数字滤波器可视化工具——级响应(dB)和相位响应包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uitoolbar, uimenu。坐标轴对象与标题级响应(dB)和相位响应包含一个类型的对象。

带通巴特沃斯滤波器

打开生活的脚本

设计一个20阶巴特沃斯带通滤波器截止频率较低的500赫兹和560赫兹的截止频率更高。指定一个采样率为1500 Hz。用状态方程表示。设计一个使用相同的过滤器designfilt。

[A, B, C, D] =黄油(10 (500 - 560)/ 750);d = designfilt (<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“bandpassiir”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“FilterOrder”,20岁,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">…“HalfPowerFrequency1”,500,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“HalfPowerFrequency2”,560,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">…“SampleRate”,1500);

将整数阶转换为二阶部分。使用可视化的频率响应fvtool。

sos = ss2sos (A, B, C, D);fvt = fvtool (sos d<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“Fs”,1500);传奇(fvt<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“黄油”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“designfilt”)

数字滤波器可视化工具——级响应(dB)包含一个轴uitoolbar类型的对象和其他对象,uimenu。坐标轴对象2级响应(dB)包含标题行类型的对象。这些对象代表黄油,designfilt。

比较模拟IIR低通滤波器

打开生活的脚本

设计一个5阶巴特沃斯模拟低通滤波器的截止频率2 GHz。乘以<年代p一个nclass="inlineequation"> $2 π$ 将频率转换为弧度每秒。计算滤波器的频率响应在4096点。

n = 5;f = 2 e9;[zb, pb, kb] =黄油(n, 2 f *π*,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”);(bb, ab) = zp2tf (zb、铅、kb);(hb, wb) =频率(bb, ab, 4096);

设计一个5阶切比雪夫型滤波器具有相同频率和3 dB的通带波纹边缘。计算其频率响应。

(z1, p1, k1) = cheby1 (n 3 2 f *π*,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”);(b1, a1] = zp2tf (z1, p1, k1);[h1, w1] =频率(b1, a1, 4096);

设计一个5阶切比雪夫II型滤波器具有相同边缘频率和30 dB的阻带衰减。计算其频率响应。

(z2, p2, k2) = cheby2(2 *π* f n, 30日,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”);(b2 a2) = zp2tf (z2, p2, k2);(h2 w2) =频率(b2, a2, 4096);

设计一个5阶椭圆滤波器频率相同的优势,3 dB的通带波纹,30 dB的阻带衰减。计算其频率响应。

(泽、pe、ke) = ellip (n, 3, 30日,2 f *π*,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”);[,ae] = zp2tf(泽、pe、客);[他,我们]=频率(ae, 4096);

情节的衰减分贝。表达在兆赫频率。比较了过滤器。

情节(wb / (2 e9 *π)mag2db (abs (hb)))<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">在情节(w1 / (2 e9 *π)mag2db (abs (h1)))情节(w2 / (2 e9 *π)mag2db (abs (h2)))图(我们/ (2 e9 *π)mag2db (abs(他)))轴([0 4 -40 5])网格包含(<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“频率(GHz)”)ylabel (<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“衰减(dB)”)传说(<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“黄油”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“cheby1”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“cheby2”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“ellip”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含4线类型的对象。这些对象代表黄油、cheby1 cheby2 ellip。

巴特沃斯、切比雪夫II型过滤器有平坦的通带和广泛的过渡。切比雪夫型和椭圆滤波器的快但通带波纹。频率输入切比雪夫II型设计函数集阻带的开始而不是结束的通频带。

输入参数

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`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

过滤器订单,指定为一个整数标量。带通和bandstop设计,n代表一半过滤器的顺序。

数据类型:双

`Wn`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">截止频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

截止频率,指定为一个标量或双元素向量。截止频率是滤波器的幅度响应的频率是多少<年代p一个nclass="inlineequation">1 /√2。

如果Wn是标量,那么黄油设计截止频率的低通和高通滤波器Wn。
如果Wn是二极向量(w1 w2),在那里w1<w2,然后黄油设计一个带通或bandstop滤波器截止频率较低w1和更高的截止频率w2。
数字滤波器的截止频率必须躺在0和1之间,在1对应于奈奎斯特采样率或利率半个πrad /样品。
模拟滤波器的截止频率必须表达的弧度/秒和可以承担任何积极的价值。

数据类型:双

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

过滤器类型,指定为以下之一:

“低”指定了一个低通滤波器截止频率<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u-Wn" class="intrnllnk">Wn。“低”对标量是默认的吗Wn。
“高”指定一个高通滤波器截止频率Wn。
“带通”指定一个订单2的带通滤波器<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n如果Wn是一个双元素向量。“带通”是默认的时Wn有两个元素。
“停止”指定一个bandstop订单2的过滤器n如果Wn是一个双元素向量。

输出参数

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`b,一个`——传递函数系数
行向量

滤波器的传递函数系数,返回的行向量的长度<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n为低通和高通滤波器和2 + 1n+ 1为带通和bandstop过滤器。

数字滤波器的传递函数表示的b和一个作为

$H (z) = \frac{B (z)}{一个 (z)} = \frac{b (1) + b (2) z^{- 1} + \dots + b (n + 1) z^{- n}}{(1) + (2) z^{- 1} + \dots + (n + 1) z^{- n}} 。$
模拟滤波器的传递函数表示的b和一个作为

$H (年代) = \frac{B (年代)}{一个 (年代)} = \frac{b (1) {年代}^{n} + b (2) {年代}^{n - 1} + \dots + b (n + 1)}{(1) {年代}^{n} + (2) {年代}^{n - 1} + \dots + (n + 1)} 。$

数据类型:双

`z,磷、钾`——零、极点和收获
列向量,标量

零、极点和滤波器的增益,返回两个列向量的长度<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n(2n带通和bandstop设计)和一个标量。

数字滤波器的传递函数表示的z,p,k作为

$H (z) = k \frac{(1 - z (1) z^{- 1}) (1 - z (2) z^{- 1}) \dots (1 - z (n) z^{- 1})}{(1 - (1页) z^{- 1}) (1 - (2页) z^{- 1}) \dots (1 - p (n) z^{- 1})} 。$
模拟滤波器的传递函数表示的z,p,k作为

$H (年代) = k \frac{(年代 - z (1)) (年代 - z (2)) \dots (年代 - z (n))}{(年代 - (1页)) (年代 - (2页)) \dots (年代 - p (n))} 。$

数据类型:双

`A, B, C, D`——状态矩阵
矩阵

返回的过滤器,整数阶矩阵。如果米=<一个href="//www.tatmou.com/it/help/signal/ref/#bucse3u_sep_shared-n" class="intrnllnk">n低通和高通滤波设计和米= 2n带通和bandstop过滤器,然后一个是米×米,B是米×1,C是1×米,D是1×1。

数字滤波器的状态矩阵与状态向量x,输入u,输出y通过

$\begin{matrix} x (k + 1) = 一个 x (k) + B u (k) \\ y (k) = C x (k) + D u (k) 。 \end{matrix}$
对模拟滤波器,状态方程矩阵与向量x,输入u,输出y通过

$\begin{array}{l} \dot{x} = 一个 x + B u \\ y = C x + D u 。 \end{array}$

数据类型:双

算法

巴特沃斯滤波器级响应,最大限度地平在通频带和单调。这种平滑降低为代价的滚边陡度。椭圆和切比雪夫滤波器通常提供陡滚边给定滤波器的顺序。

黄油使用一个五步算法:

它发现低通模拟原型波兰人,0,并获得使用函数<一个href="//www.tatmou.com/it/it/help/signal/ref/buttap.html">buttap。
它转换波兰人,零,得到状态空间形式。
如果需要,它使用一个整数变换的低通滤波器转换成带通、高通滤波,或者bandstop滤波器与所需的频率限制。
数字滤波器的设计,它使用<一个href="//www.tatmou.com/it/it/help/signal/ref/bilinear.html">双线性将模拟滤波器转换成一个数字滤波器通过双线性变换与prewarping频率。小心频率调整使模拟滤波器和数字滤波器的频率响应大小相同Wn或在w1和w2。
它转换状态过滤回其传递函数或zero-pole-gain形式,是必需的。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

另请参阅

besself|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">buttap|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">buttord|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">cheby1|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">cheby2|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">designfilt|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">ellip|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">过滤器|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">maxflat|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">sosfilt

之前介绍过的R2006a

黄油

语法

描述

例子

巴特沃斯低通滤波器传递函数

Bandstop巴特沃斯滤波器

高通的巴特沃斯滤波器

带通巴特沃斯滤波器

比较模拟IIR低通滤波器

输入参数

`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

`Wn`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">截止频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

输出参数

`b,一个`——传递函数系数
行向量

`z,磷、钾`——零、极点和收获
列向量,标量

`A, B, C, D`——状态矩阵
矩阵

更多关于

限制

算法

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

另请参阅

信号处理工具箱的文档

金宝app

深度学习与MATLAB信号处理

黄油

语法

描述

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巴特沃斯低通滤波器传递函数

Bandstop巴特沃斯滤波器

高通的巴特沃斯滤波器

带通巴特沃斯滤波器

比较模拟IIR低通滤波器

输入参数

n- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单整数标量

Wn- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">截止频率标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

ftype- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型“低”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“带通”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“高”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“停止”

输出参数

b,一个——传递函数系数行向量

z,磷、钾——零、极点和收获列向量,标量

A, B, C, D——状态矩阵矩阵

更多关于

限制

算法

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

另请参阅

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`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

`Wn`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">截止频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

`b,一个`——传递函数系数
行向量

`z,磷、钾`——零、极点和收获
列向量,标量

`A, B, C, D`——状态矩阵
矩阵

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。