弗里克
使用基于FFT的算法来计算数字滤波器的Z变换频率响应。具体而言,声明
[h,w] = freqz(b,a,p)
返回P.- 点复合频率响应,H(E.jω.),数字过滤器。
在最简单的形式,弗里克
接受过滤器系数矢量B.
和一种
,和一个整数P.
指定计算频率响应的点数。弗里克
返回向量中的复频响应H
,以及矢量中的实际频率点W.
在rad / s。
弗里克
可以接受其他参数,例如采样频率或任意频率点的向量。下面的示例为第12次Chebyshev I型过滤器找到256点频率响应。呼吁弗里克
指定采样频率FS.
1000 Hz:
[b,a] = chby1(12,0.5,200 / 500);[h,f] = freqz(b,a,256,1000);
因为参数列表包括采样频率,弗里克
返回矢量F
包含0到0之间的256个频率点FS / 2.
用于频率响应计算。
笔记
此工具箱使用单位频率是奈奎斯特频率的惯例,定义为采样频率的一半。所有基本滤波器设计功能的截止频率参数由奈奎斯特频率标准化。对于具有1000Hz采样频率的系统,例如,300Hz为300/500 = 0.6。将归一化频率转换为单位圆周围的角频率,乘以π。将归一化频率转换回赫兹,乘以采样频率的一半。
如果你打电话弗里克
没有输出参数,它绘制幅度与频率和相位与频率。例如,基于2000 Hz采样频率,具有400Hz的截止频率的第九阶Butterworth低通滤波器是
[B,A] =黄油(9,400 / 1000);
要计算该过滤器的256点复频响应,并绘制幅度和相位弗里克
, 用
freqz(b,a,256,2000)
弗里克
还可以接受任意频率点的向量,用于频率响应计算。例如,
w = linspace(0,pi);h = freqz(b,a,w);
计算频率点的复频响应W.
对于由vectors定义的过滤器B.
和一种
。频率点可以为0到2π。指定从零到采样频率范围的频率矢量,包括参数列表中的频率矢量和采样频率值。
这些示例显示如何计算和显示数字频率响应。
计算并显示以下传输功能描述的三阶IIR低通滤波器的幅度响应:
将分子和分母表达为多项式卷积。找到跨越完整单位圆的2001点的频率响应。
B0 = 0.05634;b1 = [1 1];B2 = [1 -1.0166 1];A1 = [1-0.683];A2 = [1 -1.4461 0.7957];b = b0 * conv(b1,b2);a = conv(a1,a2);[h,w] = freqz(b,a,'所有的',2001);
绘制分贝中表达的幅度响应。
绘图(W / PI,20 * log10(ABS(H)))AX = GCA;ax.ylim = [-100 20];ax.xtick = 0:.5:2;Xlabel('归一化频率(\ Times \ Pi Rad / Sample)')ylabel('幅度(db)')
设计有通带的FIR带通滤波器 和 rad /样品和3 dB波纹。第一个停车站来自 至 rad /样品并具有40 dB的衰减。第二个滞留带 rad /样品到奈奎斯特频率,并且衰减为30 dB。计算频率响应。在线性单位和分贝中绘制其幅度。突出显示通带。
SF1 = 0.1;pf1 = 0.35;pf2 = 0.8;SF2 = 0.9;Pb = linspace(pf1,pf2,1e3)* pi;bp = designfilt('bandpassfir'那......'stopbandattenuation1',40,'stopbandfrequency1',sf1,......'passbandfrequency1',pf1,'passbandropple',3,'passbandfrequency2'',pf2,......'stopbandfrequency2',sf2,'stopbandattenuation2',30);[h,w] = freqz(bp,1024);HPB = Freqz(BP,PB);子图(2,1,1)图(W / PI,ABS(H),PB / PI,ABS(HPB),'.-')轴([0 1 -1 2])图例('回复'那'通带'那'地点'那'南')ylabel('震级')子图(2,1,2)绘图(w / pi,db(h),pb / pi,db(hpb),'.-')轴([0 1 -60 10])Xlabel('归一化频率(\ Times \ Pi Rad / Sample)')ylabel('幅度(db)')
设计3级高通Butterworth滤波器,具有归一化的3-DB频率 Rad /样品。计算其频率响应。表达分贝中的幅度响应并绘制它。
[B,A] =黄油(3,0.5,'高的');[h,w] = freqz(b,a);db = mag2db(abs(h));绘制(w / pi,db)xlabel('\ omega / \ pi')ylabel('幅度(db)')ylim([ - 82 5])
使用计算重复计算FVTool.
。
FVTool(B,A)
弗里克
评估由两个输入系数向量定义的模拟滤波器的频率响应,B.
和一种
。它的操作类似于弗里克
;您可以指定多个频率点使用,提供任意频率点的向量,并绘制滤波器的幅度和相位响应。此示例显示如何计算和显示模拟频率响应。
设计5阶模拟Butterworth低通滤波器,截止值为2 GHz。乘以 将频率转换为每秒弧度。计算滤波器的频率响应在4096点。
n = 5;f = 2e9;[zb,pb,kb] =黄油(n,2 * pi * f,');[BB,AB] = ZP2TF(ZB,PB,KB);[HB,WB] = FREQS(BB,AB,4096);
设计5级Chebyshev I型过滤器,具有相同的边缘频率和3 dB通带纹波。计算其频率响应。
[z1,p1,k1] = chby1(n,3,2 * pi * f,');[B1,A1] = ZP2TF(Z1,P1,K1);[H1,W1] = FREQS(B1,A1,4096);
设计5级Chebyshev Type II滤波器,具有相同的边缘频率和30 dB的停止衰减。计算其频率响应。
[z2,p2,k2] = chby2(n,30,2 * pi * f,');[B2,A2] = ZP2TF(Z2,P2,K2);[H2,W2] =频率(B2,A2,4096);
设计具有相同边缘频率,3 dB通带纹波的5级椭圆滤波器,以及30 dB的停止带衰减。计算其频率响应。
[ze,pe,ke] =椭圆(n,3,30,2 * pi * f,');[是,ae] = zp2tf(ze,pe,ke);[他,我们] =弗里克(是,AE,4096);
在分贝中绘制衰减。表达Gigahertz的频率。比较过滤器。
绘图(WB /(2E9 * PI),MAG2DB(ABS(HB)))保持上绘图(W1 /(2E9 * PI),MAG2DB(ABS(H1)))图(W2 /(2E9 * PI),MAG2DB(ABS(H2)))图(WE /(2E9 * PI),MAG2DB(ABS(ABS)他)))轴([0 4 -40 5])网格XLabel('频率(GHz)')ylabel('衰减(DB)') 传奇('牛油'那'chebby1'那'chebby2'那'椭圆')
Butterworth和Chebyshev II型过滤器具有扁平通带和宽过渡带。Chebyshev类型I和椭圆滤波器更快地滚动但具有通带纹波。Chebyshev类型II设计功能的频率输入设置Stabband的开头而不是通带的结尾。