主要内容

cheby2

切比雪夫II型滤波器的设计

描述

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个)= cheby2 (<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-n" class="intrnllnk">n,<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs,<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-Ws" class="intrnllnk">Ws)返回的传递函数系数n阶低通数字切比雪夫II型滤波器与归一化频率阻带边缘WsRs从山顶向下阻带衰减的分贝通频带的价值。

例子

(<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个)= cheby2 (<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-n" class="intrnllnk">n,<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs,<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-Ws" class="intrnllnk">Ws,<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-ftype" class="intrnllnk">ftype)设计低通、高通、带通或bandstop切比雪夫II型滤波器,根据的价值ftype和元素的数量Ws。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/nl/help/signal/ref/cheby2.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/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-zpk" class="intrnllnk">z,磷、钾)= cheby2 (<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)设计低通、高通、带通或bandstop数字切比雪夫II型滤波器,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/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-ABCD" class="intrnllnk">A, B, C, D)= cheby2 (<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)设计低通、高通、带通或bandstop数字切比雪夫II型滤波器,并返回指定的整数阶的矩阵。

例子

(<年代p一个nclass="argument_placeholder">___)= cheby2 (<年代p一个nclass="argument_placeholder">___,' s ')设计低通、高通、带通或bandstop模拟切比雪夫II型滤波器阻带边缘角频率<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-Ws" class="intrnllnk">Ws和<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs阻带衰减的分贝。

例子

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设计一个6阶低通与50 dB的切比雪夫II型滤波器阻带衰减和阻带边缘300赫兹的频率,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] = cheby2 (6 50 fc / (fs / 2));freqz (b, a, [], fs)次要情节(2,1,1)ylim (20 [-100])

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题阶段,包含频率(赫兹),ylabel阶段(度)包含一个类型的对象。坐标轴对象2级标题,包含频率(赫兹),ylabel级(dB)包含一个类型的对象。

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

设计一个6阶切比雪夫II型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 /样本和50 dB的阻带衰减。情节的大小和相位响应。用它来过滤随机数据。

[b] = cheby2 (3 50 (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标题阶段,包含归一化频率(\ \倍πrad /样本),ylabel阶段(度)包含一个类型的对象。坐标轴对象2级标题,包含归一化频率(\ \倍πrad /样本),ylabel级(dB)包含一个类型的对象。

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

设计一个9阶高通的切比雪夫II型滤波器20 dB的阻带衰减和阻带边缘300赫兹的频率,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)= cheby2(9日20300/500,<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”)

图1图:级响应(dB)和相位响应包含一个坐标轴对象。坐标轴对象标题级响应(dB)和相位响应,包含归一化频率(空白乘以πr d / s m p l e), ylabel级(dB)包含一个类型的对象。

设计一个20阶切比雪夫II型带通滤波器阻带500赫兹的频率较低和较高的阻带频率560赫兹。指定一个阻带衰减的40 dB,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] = cheby2 (10 40 (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">…“StopbandFrequency1”,500,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“StopbandFrequency2”,560,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">…“StopbandAttenuation”现年40岁的<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“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">“cheby2”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“designfilt”)

图1图:级响应(dB)包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题级响应(dB),包含频率(赫兹),ylabel级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表cheby2 designfilt。

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;fc = 2 e9;[zb, pb, kb] =黄油(n, 2 *π* fc,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“s”);(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 *π* fc,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“s”);(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* fc n, 30日,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“s”);(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 *π* fc,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“s”);[,ae] = zp2tf(泽、pe、客);[他,我们]=频率(ae, 4096);

设计一个5阶贝塞尔滤波器频率相同的优势。计算其频率响应。

[zf, pf, kf] = besself (n, 2 *π* fc);(bf, af) = zp2tf (zf、pf kf);(高频,wf) =频率(bf,房颤,4096);

情节的衰减分贝。表达在兆赫频率。比较了过滤器。

情节((wb w1 w2我们wf) / (2 e9 *π),<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">…mag2db (abs ((hb h1 h2他高频))))轴([0 5 -45 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”“cheby1”“cheby2”“ellip”“besself”])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含频率(GHz), ylabel衰减(dB)包含5线类型的对象。这些对象代表黄油,cheby1、cheby2 ellip besself。

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。贝塞尔滤波器约有常数沿通频带群延迟。

输入参数

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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:

从山顶向下阻带衰减通频带的值,指定为一个积极的标量用分贝表示。

ℓ,如果你的规范是在线性单元,你可以将它转换成使用分贝Rs= -20日志<年代ub>10ℓ。

数据类型:

阻带边缘频率,指定为一个标量或双元素向量。阻带边缘频率滤波器的幅度响应的频率是多少<年代p一个nclass="inlineequation">- - - - - -<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs分贝。更大的阻带衰减值,Rs乐队,导致广泛的过渡。

  • 如果Ws是一个标量,然后呢cheby2设计优势频率的低通和高通滤波器Ws

    如果Ws是二极向量(w1 w2),在那里w1<w2,然后cheby2设计一个带通或bandstop滤波器频率较低的优势w1边缘和更高的频率w2

  • 数字滤波器的阻带边缘频率必须躺在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。

    模拟滤波器的阻带边缘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:

过滤器类型,指定为以下之一:

  • “低”指定了一个低通滤波器的阻带边缘频率<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-Ws" class="intrnllnk">Ws“低”对标量是默认的吗Ws

  • “高”指定一个高通滤波器阻带边缘频率Ws

  • “带通”指定一个订单2的带通滤波器<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-n" class="intrnllnk">n如果Ws是一个双元素向量。“带通”是默认的时Ws有两个元素。

  • “停止”指定一个bandstop订单2的过滤器n如果Ws是一个双元素向量。

输出参数

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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/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_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一个作为

    H ( z ) = B ( z ) 一个 ( z ) = b (1) + b (2) z 1 + + b (n + 1) z n (1) + (2) z 1 + + (n + 1) z n

  • 模拟滤波器的传递函数表示的b一个作为

    H ( 年代 ) = B ( 年代 ) 一个 ( 年代 ) = b (1) 年代 n + b (2) 年代 n 1 + + b (n + 1) (1) 年代 n + (2) 年代 n 1 + + (n + 1)

数据类型:

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/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_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 ( 1 z (1) z 1 ) ( 1 z (2) z 1 ) ( 1 z (n) z 1 ) ( 1 (1页) z 1 ) ( 1 (2页) z 1 ) ( 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 ( 年代 z (1) ) ( 年代 z (2) ) ( 年代 z (n) ) ( 年代 (1页) ) ( 年代 (2页) ) ( 年代 p (n) )

数据类型:

返回的过滤器,整数阶矩阵。如果=<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj_sep_shared-n" class="intrnllnk">n低通和高通滤波设计和= 2n带通和bandstop过滤器,然后一个×,B×1,C是1×,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

    x ( k + 1 ) = 一个 x ( k ) + B u ( k ) y ( k ) = C x ( k ) + D u ( k )

  • 对模拟滤波器,状态方程矩阵与向量x,输入u,输出y通过

    x ˙ = 一个 x + B u y = C x + D u

数据类型:

更多关于

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限制

传递函数的数值不稳定的语法

一般来说,使用(z,磷、钾)语法设计IIR滤波器。分析或实现你的过滤器,然后您可以使用(z,磷、钾)输出与zp2sos。如果你设计滤波器使用[b]语法,您可能会遇到数值问题。这些问题是由于舍入误差和可能发生n低至4。下面的例子说明了这种限制。

n = 6;Rs = 80;Wn = (2.5 e6 29 e6) / 500 e6;ftype =<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“带通”;<年代p一个n年代tyle="color:#228B22">%传递函数设计[b] = cheby2 (n, Rs, Wn ftype);<年代p一个n年代tyle="color:#228B22">%这个过滤器是不稳定的% Zero-pole-gain设计(z,磷、钾)= cheby2 (n, Rs, Wn ftype);sos = zp2sos (z,磷、钾);<年代p一个n年代tyle="color:#228B22">%的阴谋和比较结果hfvt = fvtool (b, a, sos,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“FrequencyScale”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“日志”);传奇(hfvt<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“特遣部队设计”,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“ZPK设计”)

图1图:级响应(dB)包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题级响应(dB),包含归一化频率(空白乘以πr d / s m p l e), ylabel级(dB)包含2线类型的对象。这些对象代表TF设计,ZPK设计。

算法

切比雪夫II型过滤器是在通带和阻带的equiripple单调。II型过滤器不卷I型过滤器一样快,但都是免费的通带波纹。

cheby2使用一个五步算法:

  1. 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/nl/help/signal/ref/cheb2ap.html">cheb2ap

  2. 它转换波兰人,零,得到状态空间形式。

  3. 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。

  4. 数字滤波器的设计,它使用<一个href="//www.tatmou.com/nl/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。小心频率调整模拟滤波器和数字滤波器的频率响应大小相同<一个href="//www.tatmou.com/nl/help/signal/ref/#bucr0qj-Ws" class="intrnllnk">Wsw1w2

  5. 它转换状态滤波器传递函数或zero-pole-gain形式,是必需的。

扩展功能

版本历史

之前介绍过的R2006a

另请参阅

|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">