КИХ или БИХ highpass фильтр
Система dsp.HighpassFilter object™ независимо фильтрует каждый канал входа в зависимости от времени с помощью данных спецификаций проекта. Можно установить свойство FilterType dsp.HighpassFilter к 'FIR' или 'IIR' реализовывать объект как КИХ или БИХ highpass фильтр.
Отфильтровать каждый канал вашего входа:
Создайте объект dsp.HighpassFilter и установите его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.
HPF = dsp.HighpassFilterHPF = dsp.HighpassFilter(Name,Value)HPF = dsp.HighpassFilterHPF, с настройками фильтра по умолчанию. Вызов объекта с настройками свойства по умолчанию фильтрует входные данные с частотой полосы задерживания 8 kHz, частотой полосы пропускания 12 kHz, затухания полосы задерживания дБ 80 и пульсации полосы пропускания дБ 0.1.
HPF = dsp.HighpassFilter(Name,Value)Name,Value. Name является именем свойства, и Value является соответствующим значением. Имя должно находиться внутри одинарных кавычек (' '). Можно задать несколько аргументов пары "имя-значение" в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.
Для версий ранее, чем R2016b, используйте функцию step, чтобы запустить алгоритм Системного объекта. Аргументы к step являются объектом, который вы создали, сопровождаемый аргументами, показанными в этом разделе.
Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.
y = HPF(x)Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:
release(obj)
Создайте КИХ минимального заказа highpass фильтр для данных, выбранных на уровне 44,1 кГц. Задайте частоту полосы пропускания 12 кГц, частоту полосы задерживания 8 кГц, пульсацию полосы пропускания 0,1 дБ и затухание полосы задерживания 80 дБ.
Fs = 44.1e3; filtertype = 'FIR'; Fpass = 12e3; Fstop = 8e3; Rp = 0.1; Astop = 80; FIRHPF = dsp.HighpassFilter('SampleRate',Fs,... 'FilterType',filtertype,... 'PassbandFrequency',Fpass,... 'StopbandFrequency',Fstop,... 'PassbandRipple',Rp,... 'StopbandAttenuation',Astop);
Разработайте БИХ минимального заказа highpass фильтр с теми же свойствами как КИХ highpass фильтр. Используйте clone, чтобы создать системный объект с теми же свойствами как КИХ фильтр Highpass. Измените свойство FilterType клонированного фильтра к IIR.
IIRHPF = clone(FIRHPF);
IIRHPF.FilterType = 'IIR';Постройте импульсный ответ КИХ highpass фильтр. Нулевой коэффициент порядка задерживается 19 выборками, который равен групповой задержке фильтра. КИХ highpass фильтр является причинным КИХ-фильтром
fvtool(FIRHPF,'Analysis','impulse')
Постройте импульсный ответ БИХ highpass фильтр.
fvtool(IIRHPF,'Analysis','impulse')
Постройте значение и фазовый отклик КИХ highpass фильтр.
fvtool(FIRHPF,'Analysis','freq')
Постройте значение и фазовый отклик БИХ highpass фильтр.
fvtool(IIRHPF,'Analysis','freq')
Вычислите стоимость реализации КИХ highpass фильтр.
cost(FIRHPF)
ans = struct with fields:
NumCoefficients: 39
NumStates: 38
MultiplicationsPerInputSample: 39
AdditionsPerInputSample: 38
Вычислите стоимость реализации БИХ highpass фильтр. БИХ-фильтр более эффективен, чтобы реализовать, чем его КИХ-дубликат.
cost(IIRHPF)
ans = struct with fields:
NumCoefficients: 18
NumStates: 14
MultiplicationsPerInputSample: 18
AdditionsPerInputSample: 14
Вычислите групповую задержку КИХ highpass фильтр.
grpdelay(FIRHPF)
Вычислите групповую задержку БИХ highpass фильтр. КИХ-фильтр имеет постоянную групповую задержку (линейная фаза), в то время как ее БИХ-дубликат не делает.
grpdelay(IIRHPF)
Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным синтаксисом step. Например, myObject (x) становится шагом (myObject, x).
Настройте БИХ highpass фильтр. Уровень выборки белого Гауссова шума составляет 44 100 Гц. Частота полосы пропускания фильтра составляет 12 кГц, частота полосы задерживания составляет 8 кГц, пульсация полосы пропускания составляет 0,1 дБ, и затухание полосы задерживания составляет 80 дБ.
Fs = 44.1e3; filtertype = 'IIR'; Fpass = 12e3; Fstop = 8e3; Rp = 0.1; Astop = 80; hpf = dsp.HighpassFilter('SampleRate',Fs,... 'FilterType',filtertype,... 'PassbandFrequency',Fpass,... 'StopbandFrequency',Fstop,... 'PassbandRipple',Rp,... 'StopbandAttenuation',Astop);
Просмотрите ответ значения фильтра highpass.
fvtool(hpf)
Создайте спектр объект анализатора.
sa = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',44.1e3,... 'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,'ShowLegend',true,'YLimits',... [-150 30],... 'Title',... 'Input Signal and Output Signal of IIR Highpass Filter'); sa.ChannelNames = {'Input','Output'};
Отфильтруйте белый Гауссов шумный входной сигнал. Просмотрите сигналы ввода и вывода с помощью спектра анализатор.
for k = 1:100 Input = randn(1024,1); Output = hpf(Input); sa([Input,Output]); end
Измерьте характеристики частотной характеристики фильтра highpass. Создайте Системный объект dsp.HighpassFilter со свойствами по умолчанию. Измерьте характеристики частотной характеристики фильтра.
HPF = dsp.HighpassFilter
HPF =
dsp.HighpassFilter with properties:
FilterType: 'FIR'
DesignForMinimumOrder: true
StopbandFrequency: 8000
PassbandFrequency: 12000
StopbandAttenuation: 80
PassbandRipple: 0.1000
SampleRate: 44100
Show all properties
HPFMeas = measure(HPF)
HPFMeas = Sample Rate : 44.1 kHz Stopband Edge : 8 kHz 6-dB Point : 10.418 kHz 3-dB Point : 10.8594 kHz Passband Edge : 12 kHz Stopband Atten. : 81.8558 dB Passband Ripple : 0.08066 dB Transition Width : 4 kHz
[1] Shpak, D.J., и А. Антонайоу. "Обобщенный метод Remez для проекта КИХ цифровые фильтры". IEEE® Transactions на Схемах и Системах. Издание 37, Выпуск 2, февраль 1990, стр 161–174.
[2] Selesnick, I.W., и К. С. Беррус. "Алгоритмы Exchange, которые дополняют алгоритм Парков-McClellan для КИХ-проекта фильтра линейной фазы". Транзакции IEEE на Схемах и Системах. Издание 44, Выпуск 2, февраль 1997, стр 137–143.