时间:2024-09-25 06:39 / 来源:未知
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正在希望情景下，低通滤波器使信号中低于指定截止频率 ωc 的全面频率分量仍旧褂讪，并拒绝高于 ωc 的全面分量。因为杀青希望低通滤波器所需的脉冲呼应是无穷长的，所以无法打算出希望的 FIR 低通滤波器。希望脉冲呼应的有限长度靠近会导致滤波器的通带 (ω当用有限脉冲呼应靠近时，通带/阻带波纹和过渡带宽度都是不肯望崭露的，且不行避免地与希望低通滤波器保存缺点。下图证明了这些缺点：
实质的 FIR 打算平凡包罗过渡带宽度和最大通带和阻带波纹不凌驾许诺值的滤波器。除了这些打算设定除外，还务必采取滤波器阶数，它等效于采取截断的脉冲呼应的长度。滤波器打算中的打算设定可局面地比喻为下图所示的三角形，每个设定对应个中一个角。
三角形相当于采取打算设按时可用的自正在度。因为各角之和是固定值，所以最众只可采取两个设定的值。第三个设定将由特定打算算法确定。其它，就像三角形中的各角一律，假使咱们使一个设定更大/更小，它将影响其他一个或两个设定。FIR 滤波器广受迎接，由于它们万分宁静，并能够打算成具有线性相位的滤波器。虽然如斯，这些滤波器仍大概有长瞬时呼应，正在某些运用中的计较本钱大概很高。
通过指定通带和阻带频率以及通带波纹和阻带衰减，能够取得最小阶打算。然后，打算算法会采取吻合设定的最小滤波器长度。打算最小阶低通 FIR 滤波器，其通带频率为 0.37pi 弧度/采样点，阻带频率为 0.43pi 弧度/采样点（所以过渡带宽度等于 0.06*pi 弧度/采样点），通带波纹为 1 dB，阻带衰减为 30 dB。
能够操纵 filtord 函数盘问天生的滤波器阶数。能够操纵 filtord 函数盘问天生的滤波器阶数。N = filtord(d)N = 39能够操纵 info 函数获取用于打算滤波器的参数的相合消息info(d)
默认情景下，designfilt 函数会采取一个等波纹打算算法。线性相位等波纹滤波器是令人得志的，由于对付给定阶数，这种滤波器与希望滤波器的最大大概缺点最小。然而，请提防，也能够操纵 Kaiser 窗取得最小阶打算。尽管 Kaiser 窗步骤对沟通设定发生更大的滤波器阶数，当打算设定万分庄重时，该算法的计较本钱更低，而且不太大概崭露收敛题目。假使运用须要万分窄的过渡带宽度或万分大的阻带衰减，就大概崭露这种情景。操纵 Kaiser 窗步骤打算与上述设定沟通的滤波器，并将其呼应与等波纹滤波器举办比拟。
假使理解滤波器就业将操纵的采样率，能够指定采样率和频率（以赫兹为单元）。从头打算采样率为 2 kHz 的最小阶等波纹滤波器。
固定阶打算合用于对计较负载敏锐或对滤波器系数个数有局限的运用。一种采取是以左右通带波纹/阻带衰减为价钱来固定过渡带宽度。假设一个 30 阶低通 FIR 滤波器，其通带频率为 370 Hz，阻带频率为 430 Hz，采样率为 2 kHz。对付这组特定设定，可操纵两种打算步骤：等波纹法和最小二乘法。下面咱们为每种步骤打算一个滤波器，并比拟结果。
等波纹滤波器万分适合务必满意特定容差的运用，比如打算具有给定最小阻带衰减或给定最大通带波纹的滤波器。另一方面，假使咱们思最小化通带/阻带中（希望滤波器和实质滤波器之间）的偏差能量，这些打算大概并不希望。假使您要尽大概低重某个频带内信号的能量，请操纵最小二乘打算。正在上述示例中，打算的滤波器正在通带和阻带中具有沟通的波纹。咱们能够操纵权重来裁减个中一个频带内的波纹，同时仍旧滤波器阶数固定。比如，假使您愿望阻带波纹是通带波纹的极端之一，则为阻带付与的权重务必是通带权重的十倍。按照上述情景从头打算等波纹滤波器。
能够操纵窗口打算步骤打算具有固定滤波器阶数和截止频率的滤波器。能够操纵差异学口来左右阻带衰减，同时仍旧滤波器阶数褂讪。比如，假设有截止频率为 60 Hz、采样率为 1 kHz 的 100 阶低通 FIR 滤波器。比拟操纵 Hamming 窗和操纵旁瓣衰减为 90 dB 的 Chebyshev 窗发生的打算。
能够通过其他形式指定具有固定阶数的滤波器：固定截止频率、通带波纹和阻带衰减；固定过渡带宽度；以及固定半功率 (3dB) 频率。
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