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低通滤波器

低通滤波器的信号

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Y = lowpass(x,wpass)
Y = lowpass(x,fpass,fs)
Y = lowpass(xt,fpass)
Y = lowpass(___名称=值)
[y,d] = lowpass(___）
低通滤波器(___）

描述

y=低通滤波器(x，wpass）对输入信号进行滤波x使用一个低通滤波器与归一化的通带频率wpass单位为πrad /样品。低通滤波器使用阻带衰减为60 dB的最小阶滤波器，并补偿了滤波器带来的延迟。如果x是一个矩阵，函数独立地过滤每一列。

例子

y=低通滤波器(x，成就，fs）指定x已经以fs赫兹。成就是滤波器的通频带频率，单位为赫兹。

y=低通滤波器(xt，成就）low - pass对时间表中的数据进行过滤xt使用通频带频率为的滤波器成就赫兹。该函数独立地过滤时间表中的所有变量和每个变量中的所有列。

例子

y=低通滤波器(___，名称=值）使用名称-值参数为前面的任何语法指定附加选项。你可以改变阻带衰减低通滤波器陡度，以及滤波器的脉冲响应类型。

例子

［y，d= lowpass(___）还返回digitalFilter对象d用于过滤输入。

低通滤波器(___）如果没有输出参数，则绘制输入信号并覆盖过滤后的信号。

例子

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创建一个以1千赫采样1秒的信号。该信号包含两个音调，一个为50hz，另一个为250hz，嵌入方差为1/100的高斯白噪声中。高频音的振幅是低频音的两倍。

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

对信号进行低通滤波，去除高频音。请指定150hz的通频带频率。显示原始信号和滤波信号，以及它们的光谱。

低通滤波器(x, 150 fs)

图中包含2个轴对象。axis对象1的标题为Lowpass Filtering (Fpass = 150hz)，包含2个line类型的对象。这些对象表示原始的、过滤的。坐标轴对象2包含2个line类型的对象。这些对象表示原始的、过滤的。

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实现一个基本的数字音乐合成器，并使用它来播放传统歌曲。指定2千赫的采样率。画出这首歌的频谱图。

Fs = 2e3;T = 0:1/fs:0.3-1/fs;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 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 2 3 2 1]+1;Acc = [3 0 5 0 3 0 3 3 2 0 2 2 3 0 5 5 3 0 5 0 3 3 3 0 2 2 3 0 1]+1;Song = [];为Kj = 1:长度(mel)歌曲=[歌曲音符(mel(Kj)，acc(Kj))零(1,0.01*fs)];结束Song = Song /(max(abs(Song))+0.1);%要收听，输入声音(song,fs)pspectrum(宋、fs、的谱图，“TimeResolution”, 0.31,.．.“OverlapPercent”0,“MinThreshold”, -60)

图中包含一个轴对象。标题为Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的axes对象包含一个image类型的对象。

低通滤波信号，将旋律与伴奏分开。指定450hz的通频带频率。在时域和频域绘制原始信号和滤波信号。

Long = lowpass(song,450,fs);要听到声音，输入声音(long,fs)低通滤波器(歌曲,450年,fs)

图中包含2个轴对象。axis对象1的标题为Lowpass Filtering (Fpass = 450hz)，包含2个line类型的对象。这些对象表示原始的、过滤的。坐标轴对象2包含2个line类型的对象。这些对象表示原始的、过滤的。

绘制伴奏声谱图。

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

图中包含一个轴对象。标题为Fres = 8.2798 Hz, Tres = 310 ms的axes对象包含一个image类型的对象。

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使用通频带频率为200hz的无限脉冲响应低通滤波器过滤1khz采样的白噪声。使用不同的陡度值。绘制滤波信号的光谱图。

Fs = 1000;X = randn(20000,1);[y1,d1] = lowpass(x,200,fs，脉冲响应=“信息检索”、陡度= 0.5);[y2,d2] = lowpass(x,200,fs，脉冲响应=“信息检索”、陡度= 0.8);[y3,d3] = lowpass(x,200,fs，冲量响应=“信息检索”、陡度= 0.95);Pspectrum ([y1 y2 y3]，fs)陡度= "+ [0.5 0.8 0.95])

图中包含一个轴对象。标题为Fres = 976.801 mHz的axis对象包含3个类型为line的对象。这些物体表示陡度= 0.5，陡度= 0.8，陡度= 0.95。

计算并绘制滤波器的频率响应。

[h1,f] = freqz(d1,1024,fs);[h2，~] = freqz(d2,1024,fs);[h3，~] = freqz(d3,1024,fs);Plot (f,mag2db(abs([h1 h2 h3])))陡度= "+ [0.5 0.8 0.95])

图中包含一个轴对象。axis对象包含3个line类型的对象。这些物体表示陡度= 0.5，陡度= 0.8，陡度= 0.95。

输入参数

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输入信号，指定为矢量或矩阵。

例子:罪(2 *π* (0:127)/ 16)+ randn (1128) / 100指定一个有噪声的正弦信号

例子:[2 1]。* sin(2 *π*(0:127)”。/ [64])指定一个双通道正弦信号。

数据类型:单|双
复数支持:金宝app是的

归一化的通带频率，在区间内指定为标量(0,1)．

通带频率，在区间内指定为标量(0,fs/ 2)．

采样率，指定为正的实标量。

输入时间表。xt必须包含递增的、有限的和等距的行次数持续时间在几秒钟内。

如果时间表有丢失或重复的时间点，您可以使用中的提示来修复它缺少、重复或不均匀时间的清晰时间表．

例子:时间表(秒(0:4)”,randn(5、1),randn (2))包含一个单通道随机信号和一个双通道随机信号，以1hz采样4秒。

例子:时间表(randn(5、1)randn (5, 2), SampleRate = 1)包含一个单通道随机信号和一个双通道随机信号，以1hz采样4秒。

名称-值参数

指定可选参数对为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和价值对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后，但对的顺序无关紧要。

例子:ImpulseResponse =“信息检索”,StopbandAttenuation = 30使用最小阶IIR滤波器对输入进行滤波，该滤波器衰减频率高于成就降低30分贝。

在R2021a之前，使用逗号分隔每个名称和值，并将其括起来的名字在报价。

例子:“ImpulseResponse”、“信息检索”,“StopbandAttenuation”,30岁使用最小阶IIR滤波器对输入进行滤波，该滤波器衰减频率高于成就降低30分贝。

滤波器的脉冲响应类型，指定为“杉”，“信息检索”,或“汽车”．

  • “杉”设计了一个最小阶线性相位有限脉冲响应(FIR)滤波器。为了补偿延迟，函数附加到输入信号N/2个0，其中N是过滤器的顺序。然后，该函数对信号进行过滤并删除第一个信号N/2个输出样本。

    在这种情况下，输入信号的长度必须至少是符合规范的滤波器的两倍。

  • “信息检索”该函数设计了一个最小阶无限脉冲响应(IIR)滤波器，并使用filtfilt功能来执行零相位滤波和补偿滤波延迟。

    如果信号长度不超过满足规格的滤波器的三倍，则该函数设计一个更小阶次的滤波器，从而更小的陡度。

  • “汽车”如果输入信号足够长，该函数设计一个最小阶FIR滤波器，否则设计一个最小阶IIR滤波器。具体来说，该函数遵循以下步骤:

    • 计算FIR滤波器必须满足规格的最小阶数。如果信号至少是所需滤波器顺序的两倍长，则设计并使用该滤波器。

    • 如果信号不够长，计算IIR滤波器必须满足规格的最小阶数。如果信号至少是所需滤波器顺序的三倍长，则设计并使用该滤波器。

    • 如果信号不够长，将该阶数截断为信号长度的三分之一，并设计该阶数的IIR滤波器。顺序的降低是以牺牲过渡带陡度为代价的。

    • 对信号进行滤波并对延迟进行补偿。

过渡带陡度，在区间内指定为标量(0.5, 1)．随着陡度的增加，滤波器响应接近理想的低通响应，但由此产生的滤波器长度和滤波操作的计算成本也增加了。看到低通滤波器陡度获取更多信息。

滤波器阻带衰减，指定为正标量，单位为dB。

输出参数

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经过过滤的信号，以矢量、矩阵或与输入维度相同的时间表形式返回。

在过滤操作中使用的低通滤波器，返回为digitalFilter对象。

  • 使用过滤器(d, x)对信号进行滤波x使用d．不像低通滤波器,过滤器函数不补偿滤波器延迟。你也可以使用filtfilt而且fftfilt功能与digitalFilter对象。

  • 使用FVTool以可视化过滤器响应。

  • 使用designfilt根据频率响应规范编辑或生成数字滤波器。

更多关于

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低通滤波器陡度

的陡度参数控制筛选器过渡区域的宽度。陡度越低，过渡区域越宽。陡度越高，过渡区域越窄。

要解释滤镜陡度，请考虑以下定义:

  • 的奈奎斯特频率，f尼奎斯特，是信号中可以以给定速率采样而不会混叠的最高频率成分。f尼奎斯特等于1 (×)πRad /sample)，当输入信号没有时间信息时，和fs/2赫兹，当输入信号是一个时间表或者当你指定一个采样率。

  • 的阻带频率对于过滤器，f停止，是衰减等于或大于使用指定值的频率StopbandAttenuation．

  • 的过渡宽度对于过滤器，W,是f停止- - - - - -成就,在那里成就是指定的通带频率．

  • 大多数非理想滤波器也会使输入信号在通带上衰减。这种与频率相关的衰减的最大值称为通带纹波．所使用的每个过滤器低通滤波器通带纹波为0.1 dB。

低通滤波器的频率响应与奈奎斯特，通带，阻带频率，转变宽度，阻带衰减，通带纹波

当你指定一个值时，年代,因为陡度，函数计算过渡宽度为

W= (1 -年代) × (f尼奎斯特- - - - - -成就）.

  • 当陡度等于0.5，过渡宽度是50%（f尼奎斯特- - - - - -成就）．

  • 作为陡度接近1时，过渡宽度逐渐变窄，直到达到的1%的最小值（f尼奎斯特- - - - - -成就）．

  • 的默认值陡度是0.85，对应的过渡宽度是（f尼奎斯特- - - - - -成就）．

版本历史

在R2018a中引入

另请参阅

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功能