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办公门户网站模板,褚明宇wordpress,企业信息查询系统入口,子公司怎么注册matlab 滤波器设计#xff0c;基于matlab的模拟滤波器和数字滤波器设计#xff0c;其中数字滤波器包扩IIR和FIR的低通、高通、带通、带阻四大类型#xff0c;模拟滤波器包括巴特沃斯#xff08;Butterworth#xff09;和切比雪夫(Chebyshev)算法下的低通、高通、带通、带阻…matlab 滤波器设计基于matlab的模拟滤波器和数字滤波器设计其中数字滤波器包扩IIR和FIR的低通、高通、带通、带阻四大类型模拟滤波器包括巴特沃斯Butterworth和切比雪夫(Chebyshev)算法下的低通、高通、带通、带阻四种类型。最近在搞信号处理的项目被各种滤波器设计折腾得够呛。今天咱们就唠唠怎么用MATLAB快速搞定模拟和数字滤波器手把手带大家避坑。老规矩先上代码再解释保证看完你也能自己搓几个滤波器出来。模拟滤波器巴特沃斯 vs 切比雪夫先说经典的巴特沃斯滤波器这玩意儿的特点就是通带贼平。比如要搞个3阶低通滤波器截止频率100Hz% 巴特沃斯低通设计 order 3; cutoff 100; % Hz [z,p,k] butter(order, cutoff, s); % 注意s表示模拟滤波器 sys zpk(z,p,k); bode(sys) % 看幅频特性这里s参数是关键漏了它就变成数字滤波器了。zpk输出直接给系统零极点用bode图看响应曲线注意通带是不是真的平得像地板。切比雪夫玩的是截止频率的陡峭代价是通带会有波纹。来试试1dB纹波的% 切比雪夫I型高通设计 Rp 1; % 通带波纹 Wn [150 200]; % 带通范围 [b,a] cheby1(5, Rp, Wn, bandpass, s); freqs(b,a) % 模拟滤波器专用显示注意第五个参数bandpass秒切带通模式想改带阻把这个参数换成stop就行。波纹值别设太大超过3dB可能就翻车了。数字IIR滤波器双线性变换实战数字滤波器最怕频率畸变用双线性变换法能缓解。设计个椭圆带阻% 椭圆带阻设计 fs 1000; % 采样率 Rp 0.5; Rs 40; % 通带波纹和阻带衰减 [b,a] ellip(4, Rp, Rs, [50 200]/(fs/2), stop); fvtool(b,a) % 数字滤波器分析神器fs/2是必须的归一化操作别直接写频率数值。椭圆滤波器的阶数别贪多4阶足够处理大多数场景阶数高了容易数值不稳定。FIR设计窗函数与等波纹的较量FIR的优势是绝对稳定先来个汉宁窗低通% 窗函数法高通 taps 50; % 滤波器阶数 b fir1(taps-1, 0.3, high, hann(taps)); impz(b,1) % 看脉冲响应是否对称注意taps-1这个细节MATLAB的阶数定义有点反直觉。想改截止频率直接调0.3这个归一化值对应30% Nyquist频率。等波纹设计更精准但计算量爆炸% 等波纹带通设计 f [0 0.2 0.25 0.35 0.4 1]; % 频段划分 a [0 0 1 1 0 0]; % 期望幅值 b firpm(63, f, a); freqz(b,1,1024,fs) % 看实际响应频段划分要成对出现过渡带别设太窄否则可能不收敛。63阶的滤波器处理实时信号会有点延迟量力而行。避坑指南模拟转数字时用impinvar还是bilinear前者适合脉冲响应不变法后者通用性更好FIR群延迟是阶数的一半做实时系统要提前做延迟补偿用fvtool比freqz更强大能直接看相位延迟和零极点图设计带阻滤波器时阻带宽度至少是通带的1/3否则性能暴跌最后提醒别迷信理论参数实际接上信号源跑一遍才是王道。滤波器设计这玩意儿三分靠算法七分靠调参多试几次就找到手感了。