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标题: 基于matlab的各类滤波器设计 [打印本页]
作者: Lionoon    时间: 2020-3-3 13:49
标题: 基于matlab的各类滤波器设计
一． 采用fir11 N$ d$ y  ^' t6 R! t

        　　采用了窗函数设计方法

$ X* E$ ^/ Y) K6 Q: ^$ `% h

        　　语法如下：

各项参数意义：


" j* g! r! D. P

        　　b：返回的FIR滤波器单位脉冲响应，脉冲响应为偶对称，长度为n+1

$ z/ E7 X  K/ h$ o! ?

        　　n：滤波器的阶数，需要注意的是，设计出的滤波器长度为n+1

' J/ X0 ]7 I! f, o1 v7 s/ k- a, C

        　　Wn：滤波器的截止频率（归一化）。需要注意的是，wn的取值范围为0《wn《1，1对应为信号采样频率的1/2;

( v9 L$ |: o" l- o

        　　如果wn是单个数值，且ftype参数为low，则表示设计截止频率为wn的低通滤波器，如ftype参数为high，则表示设计截止频率为wn的高通滤波器；


( O& |) g4 J6 a2 n, Z7 u+ ^

        　　如果wn是由两个数组成的向量［wn1，wn2］，ftype为stop，则表示设计带阻滤波器，ftype为bandpass，则表示设计带通滤波器；

9 B: M- d3 E8 [! l" n

        　　如果wn是由多个数组成的向量，则表示根据ftype的值设计多个通带或阻带范围的滤波器，ftype为DC-1，表示设计的第一个频带为通带，ftype为DC-0，表示设计的第一个频带为阻带。

; d( I& t( ^" }- F7 F1 r

        　　4.window：指定使用的窗函数向量，默认为海明窗（Hamming），最常用的窗函数有汉宁窗（Hanning），海明窗（Hamming），布拉克曼窗（Blackman）和凯塞窗（Kaiser），可通过输入help window查找（当凯塞窗函数的贝塔值取7.856时，凯塞窗具有最好的性能）


( T. i+ h% l: b; {3 a: Z! E

        　　5.noscale：指定是否归一化滤波器的幅度

/ S/ g# z1 d( O% F# \

        　　注意：fir1函数智能选择滤波器的截止频率和阶数，不能选择滤波器通带，阻带衰减，过渡带宽等参数。

二． 采用kaiserord函数设计1 ]: G0 s4 G8 n: @  p; J+ i

        　　语法如下：［n，wn，beta，filtype］=kaiserord（f，a，dev，fs）


" N# }) _0 U/ J1 m

        　　参数意义：

; h7 g/ Q! A# Q0 f2 e1 ?

        　　f及fs：f是一个向量，其中的元素为待设计滤波器的过渡带的起始点和结束点。如果没有fs参数，f中元素的取值范围为0~1，即相对于采样频率一半的归一化频率；如果有fs参数，则fs为信号采样频率，f中元素即为实际的截止频率。如，设计滤波器的过渡带宽为1000~1200hz，2000~2100hz，信号采样频率为8000hz；如没有设置fs参数，则f=［0.25 0.3 0.5 0.525］;如设置fs为8000，则f=［1000 1200 2000 2100］

' R4 ~1 R3 f5 A% K1 H$ y+ O% ~

        　　a：指定这些频率段的理想幅度值。通带为1，阻带为0.a与f相对应。以上例子，应该设置为a=［1 0 1］，则表示设计带阻滤波器。


7 S# B( }& d0 J

        　　dev：指定通带或阻带内的容许误差。同样是上面的例子，要求通带容许误差为0.01，阻带容许误差为0.02，则dev=［0.01 0.02 0.01］


2 p2 T2 z1 R: Q/ Z! g! C

        　　n:n为滤波器的最小阶数


  ]4 S  l7 G/ X+ h) u# c( X, D

        　　wn：得到滤波器的截止频率点


, w. h3 ?9 F* J" i5 e

        　　beta：计算得到的beta值

' N7 X( P# D; G# M1 r" J; A/ y% c

        　　ftype：获得滤波器的类型参数

三． 采用fir2函数设计; U6 @; [" z/ a

        　　使用fir2函数，可以完成任意响应滤波器的设计，即滤波器的幅度频率响应在指定的频段范围内有不同的幅值。，如在0~0.1的理想幅值为1，0.2~0.4的幅值为0.5等。

5 U" o, j# D" z2 [/ Y4 [" Z

        　　语法如下：


: Y7 G1 }) Y. t2 g5 K' x1 H  r

        　　参数意义：

: R' Z" l! i- @! v1 m; f

        　　n及b：滤波器的阶数。注意，根据FIR滤波器的结构特点，当设计的滤波器在归一化频率为1处的幅度值部位0时，n不能为奇数。

* i+ `: u4 T4 d; P

        　　f及m：f的取值为0~1，对应于滤波器的归一化频率，m用于设置对应频段范围内的理想幅值。如要求的滤波器在0~0.125内幅值为1，0.125~0.25为0.5，0.25~0.5为0.25，0.5~1为0.125，则f=［0 0.125 0.125 0.25 0.25 0.5 0.5 1］，m=［1 1 0.5 0.5 0.25 0.25 0.125 0.125］

2 H( y6 S2 Z- Y! d

        　　windom：指定窗函数的种类，其长度为滤波器长度n+1，默认为海明窗。


" m9 q" T1 R( g* z* X( Z% Q* u$ Q) d

        　　npt：指定在对幅度响应进行插值的插值点个数，其默认为512


5 Q4 E# l7 V" O! h/ @$ h4 m

        　　lap：指定对幅度响应进行插值时，对于不连续点转变成连续时的点数，其默认值是25

* L  n( k& x0 u, b/ a

        　　区别：


4 G6 f8 v1 d6 a6 o8 h# G

        　　1.stem和plot

5 n( g- X# M$ s8 b' g& |

        　　stem是离散函数，plot是连续函数


! B4 {* p8 i' G1 H/ V

        　　常用的信号处理函数：


/ _1 p7 y9 T; F& m! Z

        　　1. 随机信号函数

" N0 x" U/ m% L- t

        　　随机信号函数：Rand（1，N）和randn（1，N）

7 X& v1 Y5 {8 A' [) X! h

        　　2. 方波信号函数


; M9 I7 E/ p$ t: t, V

        　　Square（T）和Square（T，DUTY），其实DUTY为正值区域在一个周期的比例，如DUTY=50时，产生方波。


: u; j3 C( ^# E6 \( G

        　　3. 锯齿波信号函数

. b$ u' P5 m8 b5 s* ?4 B2 P

        　　Sawtooth（T）和sawtooth（T，WIDTH）

& J# b: |$ m0 Z2 N- H; U& p

        　　4. 正弦波信号函数

* d" ?* y% R- c0 [0 Y$ j! C

        　　Sin（2*pi*f*t）


0 F: V( O, j" K( g; W. E" [        　常用信号分析级处理函数
8 E5 W) O% h; j) H1 u% H) k

        　　1. 滤波函数

; z7 X5 X& `5 v; N) f

        　　Filter（b，a，x）：分子项系数依次从大到小排列成一个行矩阵b，分母项系数依次从大到小排列成一个行矩阵a，x为输入信号序列。


' M9 y. Y8 @* Y! ?8 T3 K, r* U" r! x

        　　2. 单位抽样响应函数

: Z# f  x4 ^0 g

        　　Impz（b，a，p），其中a，b同上，p为计算的数据点数


' b4 E# ^0 `3 @

        　　3. 频率抽样响应函数

7 g- P: S! G! }  t# z& g6 O) V1 Z

        　　Freqz（b，a，n，Fs）： 其中a，b同上，n为在［0 Fs/2］范围内计算的频率点数量，Fs为采样频率。


9 ]# |& y& {$ a

        　　4. 零极点增益函数

2 ^; \  H+ q9 U$ _5 m* X5 j

        　　Root函数计算系统的零极点，zplane函数画出系统的零极点。


! e: c% C3 H2 \2 T
8 n, A2 [; I7 H! }; V( ^7 s
作者: xixihahaheihei    时间: 2020-3-3 16:14
matlab还能做滤波器设计啊



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