主要内容

dsp。HighpassFilter

FIR或IIR高通滤波器

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描述

的dsp。HighpassFilter系统对象™使用给定的设计规范随时间独立地过滤输入的每个通道。您可以设置FilterType的属性dsp。HighpassFilter来“杉”或“信息检索”将对象实现为FIR或IIR高通滤波器。

要过滤输入的每个通道:

  1. 创建dsp。HighpassFilter对象并设置其属性。

  2. 使用参数调用对象，就像调用函数一样。

有关系统对象如何工作的详细信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

HPF = dsp。HighpassFilter
HPF = dsp.HighpassFilter(名称，值)

描述

高通滤波器= dsp。HighpassFilter返回一个最小阶FIR高通滤波器，高通滤波器，使用默认筛选器设置。使用默认属性设置调用对象将过滤输入数据，其阻带频率为8的通频带频率12千赫时，阻带衰减为80的通带纹波0．1dB。

例子

高通滤波器= dsp。HighpassFilter (名称,值）返回一个高通过滤器，带有一个或多个指定的附加属性名称,值对参数。的名字属性名称和价值对应的值。的名字必须出现在单引号(' ')内。您可以以任意顺序指定多个名称-值对参数Name1, Value1,…,的家．

属性

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除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放功能解锁它们。

如果属性为可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息，请参见使用系统对象的MATLAB系统设计．

输入采样率(以Hz为单位)，由逗号分隔的对组成“SampleRate”和一个正的实标量。

数据类型:单|双

过滤器类型，指定为以下选项之一:

  • “杉”-目标设计一个FIR高通滤波器。

  • “信息检索”—该对象设计一个IIR高通(双向)滤波器。

最小阶滤波器设计，指定为由逗号分隔的对组成“DesignForMinimumOrder”和一个逻辑值。如果此属性为真正的,然后dsp。HighpassFilter设计满足通带频率、阻带频率、通带纹波和阻带衰减规格的最小阶数滤波器。使用相应的属性设置这些规范。如果此属性为假对象中指定的顺序设计筛选器FilterOrder财产。此滤波器设计满足使用各自属性设置的通带频率、通带纹波和阻带衰减规范。

FIR或IIR滤波器的顺序，指定为由逗号分隔的对组成“FilterOrder”一个正整数标量。

依赖关系

的值时，指定筛选器顺序才有效“DesignForMinimumOrder”是假．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

滤波器阻带边频，以Hz为单位，由逗号分隔的对组成“StopbandFrequency”这是一个正标量。阻带边频率(以Hz为单位)必须小于通带频率。

依赖关系

只能在以下情况下指定阻带边频率“DesignForMinimumOrder”是真正的．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

滤波器通带边频，以Hz为单位，由逗号分隔的对组成“PassbandFrequency”这是一个正标量。通带边频的值(以Hz为单位)必须小于一半SampleRate并且大于StopbandFrequency．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

阻带中的最小衰减，以dB为单位，由逗号分隔的对组成“StopbandAttenuation”这是一个正标量。最小衰减在阻带默认为80dB。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

通带中滤波器响应的最大纹波，以dB为单位，指定为逗号分隔的对，由“PassbandRipple”这是一个正标量。过滤器响应的最大纹波默认为0．1dB。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

定点属性

用于输出定点操作的舍入方法，指定为字符向量。有关舍入模式的详细信息，请参见精度和范围．

系数的字和分数长度，指定为anumerictype对象。默认的,numerictype (16)对应于具有16位系数和基于系数值确定的分数长度的有符号数字类型对象，以提供尽可能高的精度。

此属性不可调。

输出的单词长度与输入的单词长度相同。计算输出的部分长度，以便输出的整个动态范围可以表示而不溢出。有关如何计算输出的分数长度的详细信息，请参见FIR滤波器中避免溢出的定点精度规则．

使用

语法

y = HPF(x)

描述

例子

y=高通滤波器(x）高通对输入信号进行滤波，x．y是高通滤波版的x．

输入参数

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有噪声的数据输入，指定为向量或矩阵。如果输入信号是一个矩阵，矩阵的每一列都被视为一个独立的通道。输入信号中的行数表示通道长度。该对象接受可变大小的输入。对象锁定后，您可以更改每个输入通道的大小，但不能更改通道的数量。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:金宝app是的

输出参数

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过滤后的输出，作为向量或矩阵返回。输出具有与输入相同的大小、数据类型和复杂性特征。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放system对象的系统资源obj，使用这种语法:

发行版(obj)

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freqz 离散时间滤波器的频率响应系统对象
fvtool 可视化DSP滤波器的频率响应
impz 离散时间滤波器的脉冲响应系统对象
信息 关于过滤器的信息系统对象
多项式系数 返回筛选器系统对象结构中的系数
成本 估计实现过滤器的成本系统对象
grpdelay 离散滤波器的群时延响应系统对象
generatehdl 生成量化DSP滤波器的HDL代码(需要滤波器设计HDL编码器）
测量 测量滤波器的频响特性系统对象
一步 运行系统对象算法
释放 释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
重置 重置的内部状态系统对象

例子

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打开实时脚本

为44.1 kHz采样数据创建最小阶FIR高通滤波器。指定12 kHz的通带频率，8 kHz的阻带频率，0.1 dB的通带纹波和80 dB的阻带衰减。

Fs = 44.11 e3;filtertype =“杉”；Fpass = 12e3;Fstop = 8e3;Rp = 0.1;stop = 80;FIRHPF = dsp。HighpassFilter (“SampleRate”Fs,.．.“FilterType”filtertype,.．.“PassbandFrequency”成就,.．.“StopbandFrequency”Fstop,.．.“PassbandRipple”Rp,.．.“StopbandAttenuation”, Astop);

设计一个具有与FIR高通滤波器相同特性的最小阶IIR高通滤波器。使用克隆创建一个具有与FIR高通滤波器相同属性的系统对象。改变FilterType属性的克隆筛选器信息检索．

IIRHPF =克隆(FIRHPF);IIRHPF。FilterType =“信息检索”；

绘制FIR高通滤波器的脉冲响应。零阶系数被延迟19个样本，这等于滤波器的群延迟。FIR高通滤波器是一种因果FIR滤波器

fvtool (FIRHPF“分析”，“冲动”）

图脉冲响应包含一个轴对象。标题为Impulse Response的axes对象包含一个stem类型的对象。

绘制IIR高通滤波器的脉冲响应。

fvtool (IIRHPF“分析”，“冲动”）

图脉冲响应包含一个轴对象。标题为Impulse Response的axes对象包含一个stem类型的对象。

绘制FIR高通滤波器的幅值和相位响应。

fvtool (FIRHPF“分析”，“频率”）

图幅度响应(dB)和相位响应包含一个轴对象。标题为Magnitude Response (dB)和Phase Response的axis对象包含一个类型为line的对象。

绘制IIR高通滤波器的幅值和相位响应。

fvtool (IIRHPF“分析”，“频率”）

图幅度响应(dB)和相位响应包含一个轴对象。标题为Magnitude Response (dB)和Phase Response的axis对象包含一个类型为line的对象。

计算实现FIR高通滤波器的成本。

成本(FIRHPF)
ans =带字段的结构:NumCoefficients: 39 NumStates: 38 MultiplicationsPerInputSample: 39 AdditionsPerInputSample: 38

计算实现IIR高通滤波器的成本。IIR滤波器比FIR滤波器更有效地实现。

成本(IIRHPF)
ans =带字段的结构:NumCoefficients: 18 NumStates: 14 MultiplicationsPerInputSample: 18 AdditionsPerInputSample: 14

计算FIR高通滤波器的群时延。

grpdelay (FIRHPF)

图组延迟包含一个轴对象。标题为Group delay的axes对象包含一个line类型的对象。

计算IIR高通滤波器的群时延。FIR滤波器具有恒定的组延迟(线性相位)，而IIR滤波器则没有。

grpdelay (IIRHPF)

图组延迟包含一个轴对象。标题为Group delay的axes对象包含一个line类型的对象。

打开实时脚本

请注意:如果您正在使用R2016a或更早的版本，请使用等效的步骤语法替换对对象的每个调用。例如,obj (x)就变成了步骤(obj, x)．

设置IIR高通滤波器。高斯白噪声的采样率为44100 Hz。该滤波器的通带频率为12 kHz，阻带频率为8 kHz，通带纹波为0.1 dB，阻带衰减为80 dB。

Fs = 44.11 e3;filtertype =“信息检索”；Fpass = 12e3;Fstop = 8e3;Rp = 0.1;stop = 80;HPF = dsp。HighpassFilter (“SampleRate”Fs,.．.“FilterType”filtertype,.．.“PassbandFrequency”成就,.．.“StopbandFrequency”Fstop,.．.“PassbandRipple”Rp,.．.“StopbandAttenuation”, Astop);

查看高通滤波器的幅值响应。

fvtool(高通滤波器)

图幅度响应(dB)包含一个轴对象。标题为Magnitude Response (dB)的axis对象包含2个类型为line的对象。

创建频谱分析仪对象。

光谱分析仪(“SampleRate”, 44.1 e3,.．.“PlotAsTwoSidedSpectrum”假的,“ShowLegend”,真的,“YLimits”，.．.30 [-150],.．.“标题”，.．.IIR高通滤波器的输入信号和输出信号）;sa。ChannelNames = {“输入”，“输出”}；

对输入的白色高斯噪声信号进行滤波。通过频谱分析仪查看输入输出信号。

为k = 1:100 Input = randn(1024,1);输出= hpf(输入);sa((输入、输出));结束

打开实时脚本

测量高通滤波器的频率响应特性。创建一个dsp。HighpassFilter具有默认属性的系统对象。测量滤波器的频响特性。

HPF = dsp。HighpassFilter
HPF = dsp。HighpassFilter with properties: FilterType: 'FIR' DesignForMinimumOrder: true StopbandFrequency: 8000 PassbandFrequency: 12000 stopband衰减:80 PassbandRipple: 0.1000 SampleRate: 44100显示所有属性
测量(HPF)
HPFMeas =采样率:44.1 kHz止带边缘:8 kHz 6-dB点:10.418 kHz 3-dB点:10.8594 kHz通带边缘:12 kHz止带注意。: 81.8558 dB通带纹波:0.08066 dB过渡宽度:4 kHz

算法

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参考文献

[1] Shpak, d.j.和A. Antoniou。一种用于FIR数字滤波器设计的广义Remez方法。IEEE®电路与系统汇刊．第37卷第2期，1990年2月，第161-174页。

[2]塞莱斯尼克，i.w.和c.s.伯勒斯。“交换算法补充了线性相位FIR滤波器设计的Parks-McClellan算法。”IEEE电路与系统汇刊．第44卷，第2期，1997年2月，第137-143页

扩展功能

版本历史

在R2015a中引入

另请参阅

功能

对象

主题