Объект спецификации полосового фильтра
D = fdesign.bandpass
D = fdesign.bandpass(SPEC)
D = fdesign.bandpass(spec,specvalue1,specvalue2,...)
D = fdesign.bandpass(specvalue1,specvalue2,specvalue3,
specvalue4,...specvalue4,specvalue5,specvalue6)
D = fdesign.bandpass(...,Fs)
D = fdesign.bandpass(...,MAGUNITS)
D = fdesign.bandpass создает объект D спецификации полосового фильтра, применяя значения по умолчанию для свойств Fstop1, Fpass1, Fpass2, Fstop2, Astop1, Apass и Astop2 — одно возможное множество значений, которое вы используете, чтобы задать полосовой фильтр.
D = fdesign.bandpass(SPEC) объект D построений и наборы его свойство Specification к SPEC. Записи в SPEC представляют различные функции ответа фильтра, такие как порядок фильтра, которые управляют проектом фильтра. Действительные доступы для SPEC показываются ниже и используются, чтобы задать полосовой фильтр. Эти записи не являются чувствительными к регистру.
Спецификации, отмеченные звездочкой, требуют программного обеспечения DSP System Toolbox™.
'Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,Ast1,Ap,Ast2' (spec по умолчанию)
'N,F3dB1,F3dB2'
"N,F3dB1,F3dB2,Ap' *
'N,F3dB1,F3dB2,Ast' *
'N,F3dB1,F3dB2,Ast1,Ap,Ast2' *
'N,F3dB1,F3dB2,BWp *
'N,F3dB1,F3dB2,BWst' *
'N,Fc1,Fc2'
'N,Fc1,Fc2,Ast1,Ap,Ast2'
'N,Fp1,Fp2,Ap'
'N,Fp1,Fp2,Ast1,Ap,Ast2'
'N,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2'
'N,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,C' *
'N,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,Ap' *
'N,Fst1,Fst2,Ast'
'Nb,Na,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2' *
Спецификации фильтра заданы можно следующим образом:
Ap — сумма пульсации позволена в полосе передачи. Также названный Apass.
Ast1 — затухание в первой полосе задерживания в децибелах (модули по умолчанию). Также названный Astop1.
Ast2 — затухание во второй полосе задерживания в децибелах (модули по умолчанию). Также названный Astop2.
BWp — пропускная способность полосы пропускания фильтра. Заданный в нормированных единицах частоты.
BWst — пропускная способность полосы задерживания фильтра. Заданный в нормированных единицах частоты.
Флаг полосы C — Constrained. Это позволяет вам задать пульсацию полосы пропускания или затухание полосы задерживания для проектов фиксированного порядка в один или две из этих трех полос.
В спецификации 'N,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,C' вы не можете задать ограничения в обеих полосах задерживания и полосе пропускания одновременно. Можно задать ограничения в любом или двух полосах.
F3dB1 — частота среза для точки точки 3 дБ ниже значения полосы пропускания для первого сокращения. Заданный в нормированных единицах частоты. (БИХ-фильтры)
F3dB2 — частота среза для точки точки 3 дБ ниже значения полосы пропускания для второго сокращения. Заданный в нормированных единицах частоты. (БИХ-фильтры)
Fc1 — частота среза для точки точки 6 дБ ниже значения полосы пропускания для первого сокращения. Заданный в нормированных единицах частоты. (КИХ-фильтры)
Fc2 — частота среза для точки точки 6 дБ ниже значения полосы пропускания для второго сокращения. Заданный в нормированных единицах частоты. (КИХ-фильтры)
Fp1 — частота в ребре запуска полосы передачи. Заданный в нормированных единицах частоты. Также названный Fpass1.
Fp2 — частота в ребре конца полосы передачи. Заданный в нормированных единицах частоты. Также названный Fpass2.
Fst1 — частота в ребре запуска первой полосы задерживания. Заданный в нормированных единицах частоты. Также названный Fstop1.
Fst2 — частота в ребре запуска второй полосы задерживания. Заданный в нормированных единицах частоты. Также названный Fstop2.
N отфильтруйте порядок для КИХ-фильтров. Или и числитель и знаменатель заказывают для БИХ-фильтров, когда na и nb не обеспечиваются.
Нет данных порядок знаменателя для БИХ-фильтров
Nb — порядок числителя для БИХ-фильтров
Графически, спецификации фильтра выглядят подобными показанным в следующей фигуре.
Области между значениями спецификации как Fst1 и Fp1 являются областями перехода, где ответ фильтра явным образом не задан.
Методы разработки фильтра, которые применяются к изменению объекта спецификации полосового фильтра в зависимости от Specification. Используйте designmethods, чтобы определить, какие методы разработки применяются к объекту и значению свойства Specification.
Используйте designopts, чтобы определить проектные решения для данного метода разработки. Введите help(D,METHOD) в командной строке MATLAB®, чтобы получить подробную справку на проектных решениях для данного метода разработки, METHOD.
D = fdesign.bandpass(spec,specvalue1,specvalue2,...) создает объект D и устанавливает его спецификации во время создания.
D = fdesign.bandpass(specvalue1,specvalue2,specvalue3, построения
specvalue4,...specvalue4,specvalue5,specvalue6)D со свойством Specification по умолчанию, с помощью значений вы обеспечиваете как входные параметры для specvalue1,specvalue2,specvalue3,specvalue4,specvalue4,specvalue5, specvalue6 и specvalue7.
D = fdesign.bandpass(...,Fs) добавляет аргумент Fs, заданный в Гц, чтобы задать частоту дискретизации, чтобы использовать. В этом случае все частоты в спецификациях находятся в Гц также.
D = fdesign.bandpass(...,MAGUNITS) задает модули для любой спецификации значения, которую вы обеспечиваете во входных параметрах. MAGUNITS может быть одним из
'linear' — задайте значение в линейных модулях
'dB' — задайте значение в дБ (децибелы)
'squared' — задайте значение в блоках питания
Когда вы не используете аргумент MAGUNITS, fdesign принимает, что все значения находятся в децибелах. Обратите внимание на то, что fdesign хранит все спецификации значения в децибелах (преобразовывающий в децибелы когда необходимый) независимо от того, как вы задаете значения.
Отфильтруйте сигнал дискретного времени с полосовым фильтром. Сигнал является суммой трех синусоид дискретного времени, π/8, π/2, и радом/выборкой 3π/4.
n = 0:159; x = cos(pi/8*n)+cos(pi/2*n)+sin(3*pi/4*n);
Разработайте КИХ equiripple полосовой фильтр, чтобы удалить самые низкие и самые высокие синусоиды дискретного времени. Просмотрите частотную характеристику фильтра.
d = fdesign.bandpass('Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,Ast1,Ap,Ast2', ... 1/4,3/8,5/8,6/8,60,1,60); Hd = design(d,'equiripple'); freqz(Hd)
Примените фильтр к сигналу дискретного времени. Постройте исходные и отфильтрованные сигналы в частотном диапазоне.
y = filter(Hd,x); freq = 0:(2*pi)/length(x):pi; xdft = fft(x); ydft = fft(y); plot(freq/pi,abs(xdft(1:length(x)/2+1))) hold on plot(freq/pi,abs(ydft(1:length(x)/2+1))) hold off xlabel('Normalized Frequency (\times\pi rad/sample)') legend('Original Signal','Bandpass Signal')
Разработайте БИХ-Фильтр Баттерворта порядка 10 с частотами на 3 дБ 1 и 1,2 кГц. Частота дискретизации составляет 10 кГц. Визуализируйте частотную характеристику фильтра.
d = fdesign.bandpass('N,F3dB1,F3dB2',10,1e3,1.2e3,1e4); Hd = design(d,'butter'); fvtool(Hd)
Разработайте КИХ ограниченной полосы equiripple фильтр порядка 100 с полосой пропускания [1, 1.4] kHz. Оба значения затухания полосы задерживания ограничиваются к 60 дБ. Частота дискретизации составляет 10 кГц.
d = fdesign.bandpass('N,Fst1,Fp1,Fp2,Fst2,C',100,800,1e3,1.4e3,1.6e3,1e4); d.Stopband1Constrained = true; d.Astop1 = 60; d.Stopband2Constrained = true; d.Astop2 = 60; Hd = design(d,'equiripple');
Визуализируйте и измерьте ответ значения фильтра.
fvtool(Hd)
measure(Hd)
ans = Sample Rate : 10 kHz First Stopband Edge : 800 Hz First 6-dB Point : 946.7621 Hz First 3-dB Point : 975.1807 Hz First Passband Edge : 1 kHz Second Passband Edge : 1.4 kHz Second 3-dB Point : 1.4248 kHz Second 6-dB Point : 1.4533 kHz Second Stopband Edge : 1.6 kHz First Stopband Atten. : 60.0614 dB Passband Ripple : 2.1443 dB Second Stopband Atten. : 60.0399 dB First Transition Width : 200 Hz Second Transition Width : 200 Hz
Пульсация полосы пропускания - немного более чем 2 дБ. Поскольку проект ограничивает обе полосы задерживания, вы не можете ограничить пульсацию полосы пропускания.
fdesign | fdesign.bandstop | fdesign.highpass | fdesign.lowpass
