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低通滤波器

신호에저역통과필터적용하기

설명

y=低通滤波器(xwpass는πrad /样本단위로정규화된통과대역주파수wpass를갖는저역통과필터를사용하여입력신호x를필터링합니다。低通滤波器는60 db의저지대역감쇠량을갖는최소차수필터를사용하고필터로인해발생하는지연을보정합니다。x가행렬인경우함수는각열을개별적으로필터링합니다。

예제

y=低通滤波器(x成就fsxfs赫兹의레이트로샘플링되었음을지정합니다。成就는필터의통과대역주파수(단위:헤르츠)입니다。

y=低通滤波器(xt成就成就赫兹의통과대역주파수를갖는필터를사용하여타임테이블xt의데이터에저역통과필터를적용합니다。함수는타임테이블의모든변수와각변수내에있는모든열을개별적으로필터링합니다。

예제

y=低通滤波器(___名称,值는이름——값쌍의인수를사용하여,위에열거된구문에대한추가옵션을지정합니다。필터의저지대역감쇠량,천이대역경사도,임펄스응답유형을변경할수있습니다。

예제

yd) =低通滤波器(___는입력값을필터링하는데사용되는digitalFilter객체d도반환합니다。

低通滤波器(___에출력인수를지정하지않으면입력신호를플로팅하고필터링된신호를겹쳐표시합니다。

예제

모두축소

1초동안1 khz로샘플링된신호를생성합니다。신호는50 hz와250 hz의두가지톤을포함하고있으며분산1/100인이가우스백색잡음에묻혀있습니다。고주파수톤은저주파수톤보다진폭이두배더큽니다。

fs = 1 e3;t = 0:1 / fs: 1;x = [1 - 2] * sin(2 *π*[250]“。* t) + randn(大小(t)) / 10;

신호에저역통과필터를적용하여고주파수톤을제거합니다。통과대역주파수를150 hz로지정합니다。원래신호및필터링된신호와함께이신호들의스펙트럼도표시합니다。

低通滤波器(x, 150 fs)

图中包含2个轴。轴1与标题低通滤波(Fpass = 150 Hz)包含2个对象的类型线。这些对象代表原始的,过滤的。坐标轴2包含2个线型对象。这些对象代表原始的,过滤过的。

기본적인디지털음악신시사이저를구현하고이신시사이저에서노래를재생합니다。샘플레이트2千赫로를지정합니다。노래의스펙트로그램을플로팅합니다。

fs = 2 e3;t = 0:1 / fs: 0.3 - 1 / f;L = [0 130.81 146.83 164.81 174.61 196.00 220 246.94];M = [0 261.63 293.66 329.63 349.23 392.00 440 493.88];H = [0 523.25 587.33 659.25 698.46 783.99 880 987.77];注意= @ (f, g) (1 1 1) * sin(2 *π* (l (g) m (g) h (f)]的。* t);MEL = [3 2 1 2 3 3 3 0 2 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 2 3 2 2 2 1]+1;Acc = [3 0 5 0 3 0 3 3 3 2 0 2 2 3 0 5 5 0 5 3 3 0 2 2 3 0 1]+1;歌= [];Kj = 1:length(mel) song = [song note(mel(Kj),acc(Kj)) 0 (1,0.01*fs)];结束歌=歌曲/ (max (abs(歌曲))+ 0.1);%听,键入声音(歌曲,fs)pspectrum(宋、fs、的谱图“TimeResolution”, 0.31,...“OverlapPercent”0,“MinThreshold”, -60)

图中包含一个轴。标题Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的轴包含一个image类型的对象。

신호에저역통과필터를적용하여멜로디와반주를분리합니다。통과대역주파수를450 hz로지정합니다。시간영역과주파수영역에서원래신호와필터링된신호를플로팅합니다。

长=低通滤波器(歌曲,450年,fs);要听,输入声音(长,fs)低通滤波器(歌曲,450年,fs)

图中包含2个轴。轴1与标题低通滤波(Fpass = 450hz)包含2个对象的类型线。这些对象代表原始的,过滤的。坐标轴2包含2个线型对象。这些对象代表原始的,过滤过的。

반주의스펙트로그램을플로팅합니다。

图pspectrum (fs,的谱图“TimeResolution”, 0.31,...“OverlapPercent”0,“MinThreshold”, -60)

图中包含一个轴。标题Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的轴包含一个image类型的对象。

200赫兹통과대역주파수가인무한임펄스응답저역통과필터를사용하여1 khz로샘플링된백색잡음을필터링합니다。서로다른경사도값을사용합니다。필터링된신호의스펙트럼을플로팅합니다。

fs = 1000;x = randn (20000 1);(d1)日元=低通滤波器(fs x, 200年,“ImpulseResponse”“信息检索”陡峭的, 0.5);(y2, d2) =低通滤波器(fs x, 200年,“ImpulseResponse”“信息检索”陡峭的, 0.8);(y3, d3) =低通滤波器(fs x, 200年,“ImpulseResponse”“信息检索”陡峭的, 0.95);Pspectrum ([y1 y2 y3],fs)“陡度= 0.5”“陡度= 0.8”“陡度= 0.95”

图中包含一个轴。标题为Fres = 976.801 mHz的坐标轴包含3个类型行对象。这些对象代表陡度= 0.5,陡度= 0.8,陡度= 0.95。

필터의주파수응답을계산하고플로팅합니다。

(h1, f) = freqz (d1、1024 fs);(h2, ~) = freqz (d2、1024 fs);[h3, ~] = freqz (d3、1024 fs);图(f,mag2db(abs([h1 h2 h3])))“陡度= 0.5”“陡度= 0.8”“陡度= 0.95”

图中包含一个轴。轴包含3个类型线对象。这些对象代表陡度= 0.5,陡度= 0.8,陡度= 0.95。

입력인수

모두축소

입력신호로,벡터나행렬로지정됩니다。

예:罪(2 *π* (0:127)/ 16)+ randn (1128) / 100은잡음이있는정현파를지정합니다。

예:[2 1]。* sin(2 *π*(0:127)”。/ [64])는2채널정현파를지정합니다。

데이터형:|
복소수지원여부:

정규화된통과대역주파수로,구간(0,1)의스칼라로지정됩니다。

통과대역주파수로,구간(0,fs/ 2)의스칼라로지정됩니다。

샘플레이트로,양의실수형스칼라로지정됩니다。

입력타임테이블입니다。xt는균일한간격으로증가하는유한한持续时间형행시간값(단위:초)을포함해야합니다。

타임테이블에누락되거나중복된시간지점이포함된경우누락되거나중복되거나불균일하게분포된시간값이포함된타임테이블정리하기에나와있는팁을활용하여수정할수있습니다。

예:时间表(秒(0:4)”,randn(5、1),randn (2))에는4초동안1 hz로샘플링된단일채널랜덤신호와2채널랜덤신호가포함됩니다。

이름——값쌍의인수

선택적으로名称,值인수가쉼표로구분되어지정됩니다。여기서的名字은인수이름이고价值는대응값입니다。的名字은따옴표안에표시해야합니다。Name1, Value1,…,的家과같이여러개의이름——값쌍의인수를어떤순서로든지정할수있습니다。

예:“ImpulseResponse”、“信息检索”,“StopbandAttenuation”,30岁成就보다높은주파수를30 db만큼감쇠하는최소차수IIR필터를사용하여입력값을필터링합니다。

필터의임펄스응답유형으로,“ImpulseResponse”와함께“杉”“信息检索”또는“汽车”가쉼표로구분되어지정됩니다。

  • “杉”- - - - - -이함수는최소차수의선형위상유한임펄스응답(杉木)필터를설계합니다。지연을보정하기위해함수는입력신호에N / 2개의0을추가합니다。여기서N은필터차수입니다。그런다음함수는신호를필터링하고,출력값의처음N / 2개샘플을제거합니다。

    이경우입력신호는사양을충족하는필터보다최소2배더길어야합니다。

  • “信息检索”- - - - - -이함수는최소차수의무한임펄스응답(IIR)필터를설계하고,filtfilt함수를사용하여영위상필터링을수행하고필터지연을보정합니다。

    신호가사양을충족하는필터보다최소3배더길지않을경우함수는차수가더낮고따라서경사도가더작은필터를설계합니다。

  • “汽车”- - - - - -이함수는입력신호가충분히긴경우에는최소차수冷杉필터를설계하고그외의경우에는최소차수IIR필터를설계합니다。구체적으로함수는다음단계를따릅니다。

    • 사양을충족하는데필요한冷杉필터의최소차수를계산합니다。필요한필터차수보다신호가최소2배더긴경우冷杉필터를설계하고사용합니다。

    • 신호가충분히길지않은경우에는사양을충족하는데필요한IIR필터의최소차수를계산합니다。필요한필터차수보다신호가최소3배더긴경우IIR필터를설계하고사용합니다。

    • 신호가충분히길지않은경우차수를신호길이의1/3로자르고이차수를갖는IIR필터를설계합니다。차수를줄이면천이대역경사도가떨어지게됩니다。

    • 신호를필터링하고지연을보정합니다。

천이대역경사도로,陡峭的와함께구간(0.5, 1)의스칼라가쉼표로구분되어지정됩니다。경사도가증가하면필터응답이이상적인저역통과응답에근접하지만,결과로생성되는필터길이와필터링연산의계산비용도증가하게됩니다。자세한내용은저역통과필터경사도항목을참조하십시오。

필터의저지대역감쇠량으로,“StopbandAttenuation”과함께양의스칼라(단위:데시벨)가쉼표로구분되어지정됩니다。

출력인수

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필터링된신호로,입력값과동일한차원을갖는벡터,행렬또는时间表형으로반환됩니다。

필터링연산에사용되는저역통과필터로,digitalFilter객체로반환됩니다。

  • 过滤器(d, x)를사용하여신호xd로필터링합니다。

  • FVTool을사용하여필터응답을시각화합니다。

  • designfilt를사용하여주파수응답사양을기반으로디지털필터를편집하거나생성합니다。

세부정보

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저역통과필터경사도

陡峭的인수는필터의천이영역폭을조정합니다。경사도가낮을수록천이영역이더넓어집니다。경사도가높을수록천이영역이더좁아집니다。

필터경사도를해석할때다음정의를참고하십시오。

  • 나이퀴스트주파수f尼奎斯特는에일리어싱없이지정된속도로샘플링할수있는,신호의가장높은주파수성분입니다。f尼奎斯特는입력신호에시간정보가없는경우에는1(×πrad /样本)이고,입력신호가타임테이블이거나샘플레이트를지정하는경우에는fs/ 2赫兹입니다。

  • 필터의저지대역주파수f停止“StopbandAttenuation”으로지정한감쇠량에해당하는주파수로서,이주파수의위쪽영역에서는감쇠량이지정된값보다크거나같습니다。

  • 필터의천이폭W는f停止- - - - - -成就입니다。

  • 대부분의이상적이지않은필터에서는통과대역에서도입력신호가감쇠됩니다。이러한주파수종속감쇠량의최댓값을통과대역리플이라고합니다。低通滤波器에사용되는모든필터는통과대역리플이0.1 db입니다。

값年代를지정할경우함수는陡峭的와관련하여천이폭을다음과같이계산합니다。

W = (1 - s) × (f尼奎斯特- - - - - -成就).

  • 陡峭的0.5가이면천이폭은(f尼奎斯特- - - - - -成就의50%에해당합니다。

  • 陡峭的1가에근접하면천이폭은(f尼奎斯特- - - - - -成就의1%라는최솟값에도달할때까지급격하게좁아집니다。

  • 陡峭的의디폴트값은0.85이고,이값은(f尼奎斯特- - - - - -成就의의15%천이폭에해당합니다。

R2018a에개발됨