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过滤器

1차원디지털필터

설명

예제

y=过滤器(B.一种X는분자및분모계수인B.一种로정의되는유리전달함수(合理转移函数)를사용하여입력데이터X를를합니다。

a(1)1과일치하지않으면过滤器a(1)로필터계수를정규화합니다。따라서a(1)0이은아니어야합니다。

  • X가벡터인경우过滤器는필터링된데이터를X와동일한크기의벡터로반환합니다。

  • X가행렬인경우过滤器는첫번째차원에적용되어각열에대해필터링된데이터를반환합니다。

  • X가다차원다차원배열인过滤器는크기가1이아닌첫첫번째배열차원차원따라동작을수행

예제

y=过滤器(B.一种X는필터지연에대해초기조건인를사용합니다。의길이는最大(长度(a),长度(b)) - 1과같아야합니다。

예제

y=过滤器(B.一种X暗淡은차원暗淡을따라동작을수행합니다。예를들어,X가행렬인경우过滤器(B,A,X,Zi,2)는각행에대해필터링된데이터를반환합니다。

예제

[yzf] =过滤器(___는위에열거된구문하나를사용하여필터최종조건인zf를반환합니다。

예제

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이동평균필터는잡음이있는데이터의의평활화사용되는되는일반적인방법방법이예제예제에서过滤器함수를사용하여하여이터의의벡터를따라평균계산계산

랜덤랜덤으로손상되는정현파데이터로구성구성1×100행벡터를생성합니다。

t = linspace(-pi,pi,100);RNG.默认%初始化随机数生成器X = sint + 0.25*rand(size(t));

이동평균필터에이터를따라길이가 W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. 인윈도우만큼이동하며각윈도우에포함된이터의의평균을을계산계산다음차분방정식은벡터 X 의이동평균평균필터를정의정의。

y N = 1 W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. X N + X N - 1 + + X N - W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. - 1

간크기전달함수계산분자및계수를계산간간를계산계산간를를계산간간를계산계산간를를계산

Windowsize = 5;b =(1 / windowsize)*那些(1,Windowsize);a = 1;

이터의이동을평균을구한다음원래원래데와함께플로팅플로팅

y =过滤器(b, a, x);情节(t, x)图(T,Y)传奇('输入数据'过滤数据的

이예제에서는다음유리전달함수사용하여데이터행렬을행렬을필터링。

H Z. = B. 1 一种 1 + 一种 2 Z. - 1 = 1 1 - 0. 2 Z. - 1

임의임의입력데이터로구성구성2×15행렬을만듭니다。

RNG.默认%初始化随机数生成器x =兰特(2,15);

유리전달함수에대해분자및분모계수를정의합니다。

B = 1;a = [1 -0.2];

X의두번째차원을따라전달함수를적용하고각행의1차원디지털필터를반환합니다。원래원래이터의의첫첫번째행과필터링된된데터함께함께플로팅플로팅함께함께플로팅플로팅

y =滤波器(b,a,x,[],2);t = 0:长度(x)-1;%索引矢量情节(t) x (1:))plot(t,y(1,:))图例('输入数据'过滤数据的)标题('第一排'

입력입력이터의의두두번째행과필터링된된데터함께함께플로팅플로팅함께함께플로팅플로팅

图绘制(t) x (2:))plot(t,y(2,:))传奇('输入数据'过滤数据的)标题('第二排'

특히메모리제한을고려해야한다면,필터지연에대한초기및최종조건을사용하여섹션의데이터를필터링합니다。

큰랜덤데이터시퀀스를생성하여2개의세그먼트x1x2로로합니다。

x = randn(10000,1);x1 = x(1:5000);x2 = x(5001:结束);

전체시퀀스Xx1x2의세로결합입니다。

유리전달함수에대해분자및분모계수를정의합니다。

H Z. = B. 1 + B. 2 Z. - 1 一种 1 + 一种 2 Z. - 1 = 2 + 3. Z. - 1 1 + 0. 2 Z. - 1

B = [2,3];a = [1,0.2];

부분시퀀스x1x2를한번에하나씩합니다합니다。x1필터링에서최종조건을하여필터의내부상태를번째세그먼트의끝에에합니다합니다。

[Y1,ZF] =滤波器(B,A,X1);

x1필터링의최종조건을초기조건으로사용하여두번째세그먼트x2를를합니다。

Y2 =滤波器(B,A,X2,ZF);

日元x1에서필터링된데이터이고y2x2에서필터링된데이터입니다。필터링된전체시퀀스는日元y2의세로결합입니다。

비교비교를위해전체전체시퀀스동시에필터링필터링

y =过滤器(b, a, x);Isequal(Y,[Y1; Y2])
ans =.逻辑1

입력인수

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유리전달함수의분자계수로,벡터로벡터로됩니다。

데이터형:|单身的|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|逻辑
복소수지원여부:

유리전달함수의분모계수로,벡터로벡터로됩니다。

데이터형:|单身的|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|逻辑
복소수지원여부:

입력데이터로,벡터,행렬,다차원배열중하나로지정됩니다。

데이터형:|单身的|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|逻辑
복소수지원여부:

필터지연의초기으로,벡터,행렬,다차원배열중하나지정됩니다。

  • 가벡터인경우길이는最大(长度(a),长度(b)) - 1이어야합니다。

  • 가행렬이나다차원배열이면선행차원의크기는最大(长度(a),长度(b)) - 1이어야합니다。각각의나머지차원의크기는X의의대응하는차원차원의와일치해야해야예예를,3×4×5배열X의두번째차원(昏暗= 2)에대해过滤器를사용한다고가정합니다。배열의크기는[最大(长度(a),长度(b)) - 1]×3×5¼여야。

[]로지정되는디폴트값은필터지연을0으로초기화합니다。

데이터형:|单身的|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|逻辑
복소수지원여부:

함수동작이수행될차원으로,양의정수스칼라로지정。값이지정되지않은경우디폴트은크기가1이아닌첫번째배열차원이됩니다。

2차원입력배열X가있다고가정하겠습니다。

  • 昏暗= 1인경우过滤器(B,A,X,Zi,1)X의행을따라동작을수행하고각열에적용된필터를반환합니다。

  • 昏暗= 2인경우过滤器(B,A,X,Zi,2)X의열을따라동작을수행하고각행에적용된필터를반환합니다。

暗淡ndims(x)보다큰경우过滤器X를반환합니다。

데이터형:|单身的|INT8.|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|UINT64|逻辑

출력인수

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필터링된데이터로,입력데이터X와크기가같은벡터,행렬,다차원배열중하나반환됩니다。

X$单身的형인경우过滤器는기본적으로단정밀도로계산되며y또한单身的형이됩니다。그렇지않으면,y$형으로반환됩니다。

데이터형:|单身的

필터지연의최종으로,벡터,행렬,다차원배열중하나반환됩니다。

  • X가벡터인경우zf最大(长度(a),长度(b)) - 1길이의열벡터입니다。

  • X가행렬이거나거나다차원배열인zf最大(长度(a),长度(b)) - 1길이의열벡터로구성된배열이며,zf의열개수는X의열개수와같습니다。예예를,3×4×5배열X의두번째차원(昏暗= 2)에대해过滤器를사용한다고가정합니다。배열zf의크기는[最大(长度(a),长度(b)) - 1]×3×5¼。

데이터형:|单身的

세부정보

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유리전달함수

z변환도메인의벡터에서过滤器연산의입력-출력설명은유리전달함수입니다。유리전달함수는다음형식을사용합니다。

y Z. = B. 1 + B. 2 Z. - 1 + ...... + B. N B. + 1 Z. - N B. 1 + 一种 2 Z. - 1 + ...... + 一种 N 一种 + 1 Z. - N 一种 X Z.

여기서는冷杉필터와iir필터가모두처리됩니다[1]N一种는피드백필터차수이고nB.는피드포워드필터차수입니다。정규화로인해A(1)= 1로간주됩니다。

유리전달함수함수는다음다음차분방정식으로표현표현할수도수도

一种 1 y N = B. 1 X N + B. 2 X N - 1 + ...... + B. N B. + 1 X N - N B. - 一种 2 y N - 1 - ...... - 一种 N 一种 + 1 y N - N 一种

이绕DFIIT(直接表格II转置)구현구현을사용하여하여유리전달함수를표현할수수여기서n一种= N.B.입니다。

샘플m에서过滤器의의연산은다음과같은같은시간영역방정식으로주어주어차분방정식으로주어

y m = B. 1 X m + W. 1 m - 1 W. 1 m = B. 2 X m + W. 2 m - 1 - 一种 2 y m = W. N - 2 m = B. N - 1 X m + W. N - 1 m - 1 - 一种 N - 1 y m W. N - 1 m = B. N X m - 一种 N y m

  • 信号处理工具箱™가있는있는,y =过滤器(D,x)를사용하여DigitalFilter.(信号处理工具箱)객체D.로입력신호X를를하십시오。주파수응답사양양에D.를생성하려면设计档案(信号处理工具箱)를사용하십시오。

  • DSP系统工具箱™가있는경우,y =筛选器(dobj,x)를사용하여德菲尔特(DSP系统工具箱)객체dobj.로입력신호X를를하십시오。

  • 过滤器함수를冷杉필터의B.계수와함께사용하려면y =滤波器(b,1,x)를사용하십시오。

  • 필터링함수에대한자세한내용은디지털필터링(信号处理工具箱)을을하십시오。

참고문헌

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。上马鞍河,新泽西州:普伦蒂斯-霍尔,1999。

확장기능

참고항목

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도움말항목

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