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低通

低通滤波器的信号

句法

Y =低通(X,wpass)
Y =低通(X,fpass,FS)
Y =低通(XT,fpass)
Y =低通(___、名称、值)
[y, d] =低通滤波器(___
低通滤波器(___

描述

ÿ=低通滤波器(Xwpass过滤输入信号X使用归一化通频带频率的低通滤波器wpass在单位π弧度/样品。低通使用一个最小阶滤波器,阻带衰减为60db,并补偿由滤波器引入的延迟。如果X是一个矩阵,该函数滤波器独立地每一列。

ÿ=低通滤波器(Xfpassfs该指定X采样速率为fs赫兹。fpass为滤波器的通带频率,单位为赫兹。

ÿ=低通滤波器(xtfpass低通滤波器的数据在时间表xt使用过滤器具有的通带频率fpass赫兹。该函数独立过滤时间表中的所有变量和每个变量内的所有列。

ÿ=低通滤波器(___名称,值使用名称-值对参数为前面的任何语法指定其他选项。你可以改变阻带衰减,过渡带陡峭度,以及滤波器的脉冲响应类型。

[ÿd] =低通(___也返回数字滤波器目的d用于过滤输入。

低通滤波器(___没有输出参数绘制输入信号和覆盖所述滤波信号。

例子

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创建一个1 kHz采样1秒的信号。该信号包含两个音调,一个是50 Hz,另一个是250 Hz,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时:1 / fs的:1;X = [1 2] * SIN(2 * PI * [50 250]” * T。)+ randn(大小(T))/ 10;

低通滤波器的信号以去除高频音。指定150Hz的通频带频率。显示原始和滤波的信号,以及它们的光谱。

低通(X,150,FS)

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。指定采样率为2khz。绘制歌曲的谱图。

FS = 2E3;t = 0时: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= @(F,G)[1 1 1] * SIN(2 * PI * [1(克)M(克)H(F)]” * T。);梅尔= [3 2 1 2 3 3 3 0 2 2 2 0 3 5 5 0 3 2 1 2 3 3 3 3 2 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;歌曲= [];对于KJ = 1:长度(MEL)歌曲= [歌曲音符(MEL(KJ),ACC(KJ))零(1,0.01 * FS)];结束曲=歌曲/(MAX(ABS(歌曲))+ 0.1);%听,声音类型(歌曲,FS)pspectrum(歌曲,FS,“频谱”'TimeResolution',0.31,...'OverlapPercent'0,“MinThreshold”, -60)

用低通滤波器将信号从伴奏中分离出来。指定一个通带频率为450hz。在时域和频域绘制原始信号和滤波信号。

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

绘制伴奏的谱图。

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

使用无限脉冲响应低通滤波器具有200Hz的通频带频率滤波器的白噪声在1 kHz采样。使用不同的陡度值。绘制经滤波的信号的频谱。

FS = 1000;X = randn(20000,1);[Y1,d1]的低通=(X,200,FS,“冲激响应”'IIR'“陡度”, 0.5);(y2, d2) =低通滤波器(fs x, 200年,“冲激响应”'IIR'“陡度”,0.8);[Y3,D3] =低通(X,200,FS,“冲激响应”'IIR'“陡度”, 0.95);pspectrum([y1 y2 y3],fs)'陡度= 0.5''陡度= 0.8''陡度= 0.95'

计算并画出滤波器的频率响应。

(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''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波。

数据类型:|
复数的支持:万博1manbetx

归一通频带频率,指定为在区间的标(0,1)

通频带频率,指定为在区间的标(0,fs/ 2)

采样率,指定为正实标。

输入时间表。xt必须含有增加,有限,和类型的等间隔的行倍持续时间马上。

如果一个时间表缺少或重复了时间点,你可以使用提示来修正它清洁时间表与缺失,重复,或不均匀时报(MATLAB)。

例子:时间表(秒(0:4)”,randn(5,1),randn(5,2))包含一个单信道的随机信号和两通道随机信号,在1Hz采样4秒。

名称-值对的观点

的可选逗号分隔对名称,值参数。名称参数名称和是对应的值。名称必须出现内单引号(“”)。可以按任意顺序指定多个名称和值对参数名1,值1,...,NameN,值N

例子:'冲激响应', 'IIR', 'StopbandAttenuation',30滤波器使用最小阶IIR滤波器的输入端,衰减频率高于fpass通过30 dB。

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滤波器的脉冲响应,指定为逗号分隔的一对组成的输入“冲激响应”“杉”'IIR', 要么'汽车'

  • “杉”- 该函数设计的最小阶,线性相位,有限脉冲响应(FIR)滤波器。为了补偿延迟,函数追加到输入信号ñ/ 2个0,其中ñ为过滤顺序。然后,该函数过滤信号并去除第一个信号ñ/2个输出样本。

    在这种情况下,输入信号必须至少两倍长是作为满足规格的过滤器。

  • 'IIR'- 该函数设计的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要求的滤波器长度的三倍,则该函数设计一个阶数更小的滤波器,从而使陡度更小。

  • '汽车'- 该函数设计的最小阶FIR滤波器,如果输入信号是足够长的时间,和最小阶IIR滤波器否则。具体而言,功能步骤如下:

    • 计算最小为了FIR滤波器必须满足规范要求。如果信号只要是至少两倍于所需的滤波器阶数,设计和使用该过滤器。

    • 如果信号不够长,计算最低为了IIR滤波器必须满足规范要求。如果该信号是至少三倍,只要所需要的滤波器阶数,设计和使用该过滤器。

    • 如果信号是不够长,截断以三分之一信号长度,并设计该命令的一个IIR滤波器。为了减少正值过渡带陡度为代价的。

    • 滤波器的信号,并补偿延迟。

跃迁带陡度,指定为逗号分隔对所组成的“陡度”并在间隔的标[0.5,1)。如陡度的增加,过滤器响应接近理想低通响应,但所得到的滤波器长度和滤波操作的计算成本也随之增加。看到低通滤波器陡度为更多的信息。

滤波器的阻带衰减,指定为逗号分隔的一对组成的'StopbandAttenuation'在dB的正标量。

输出参数

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过滤后的信号,以矢量、矩阵或与输入具有相同维度的时间表返回。

低通滤波器用于滤波操作,返回作为a数字滤波器目的。

  • 使用过滤器(d, x)以过滤的信号X运用d

  • 使用fvtool(d)以可视化筛选器响应。

  • 使用designfilt编辑或产生根据频率响应的规格的数字滤波器。

更多关于

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低通滤波器陡度

“陡度”参数控制筛选器转换区域的宽度。陡度越低,过渡区越宽。陡度越高,过渡区越窄。

为了解释过滤器的陡度,可考虑以下定义:

  • 奈奎斯特频率F奈奎斯特是信号中可以按给定速率采样而不发生混叠的最高频率成分。F奈奎斯特是1(×π当输入信号没有时间信息时,和fs当输入的信号是一个时间表或当你指定一个采样率。

  • 阻带频率的过滤器,F,是超过该衰减比的值等于或大于指定的使用频率'StopbandAttenuation'

  • 过渡宽度的过滤器,w ^,是F-fpass

  • 最不理想的滤波器也减弱整个通带内的输入信号。这个频率相关的衰减的最大值被称为通带纹波。使用的每个过滤器低通通带纹波为0.1 dB。

当你指定一个值时,小号“陡度”中,函数计算过渡的宽度

w ^= (1 -小号)×(F奈奎斯特-fpass)。

  • “陡度”等于0.5时,过渡宽度的50%F奈奎斯特-fpass

  • “陡度”接近1,宽度变得逐渐变窄,直到达到1%的最小值的过渡F奈奎斯特-fpass

  • 默认值“陡度”是0.85,这对应于在15%的过渡宽度F奈奎斯特-fpass

介绍了在R2018a

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