КИХ или БИХ highpass фильтр
dsp.HighpassFilter Система object™ независимо фильтрует каждый канал входа в зависимости от времени с помощью данных технических требований проекта. Можно установить FilterType свойство dsp.HighpassFilter к 'FIR' или 'IIR' реализовывать объект как КИХ или БИХ highpass фильтр.
Отфильтровать каждый канал вашего входа:
Создайте dsp.HighpassFilter объект и набор 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, с настройками фильтра по умолчанию. Вызов объекта с настройками свойства по умолчанию фильтрует входные данные с частотой полосы задерживания 8 kHz, частота полосы пропускания 12 kHz, затухание в полосе задерживания 80 дБ и неравномерность в полосе пропускания 0.1 дБ.
HPF = dsp.HighpassFilter(Name,Value)Name,Value парные аргументы. Name имя свойства и Value соответствующее значение. Name должен появиться в одинарных кавычках (''). Можно задать несколько аргументов пары "имя-значение" в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.
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 порядка highpass фильтр для данных, произведенных на уровне 44,1 кГц. Задайте частоту полосы пропускания 12 кГц, частоту полосы задерживания 8 кГц, неравномерность в полосе пропускания 0,1 дБ и затухание в полосе 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);
Спроектируйте БИХ минимального порядка highpass фильтр с теми же свойствами как КИХ highpass фильтр. Используйте clone создать системный объект с теми же свойствами как КИХ фильтр Highpass. Измените FilterType свойство клонированного фильтра к IIR.
IIRHPF = clone(FIRHPF);
IIRHPF.FilterType = 'IIR';Постройте импульсную характеристику 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 импульсную характеристику БИХ highpass фильтр.
fvtool(IIRHPF,'Analysis','impulse')
Постройте величину и фазовый отклик КИХ highpass фильтр.
fvtool(FIRHPF,'Analysis','freq')
Постройте величину 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 step синтаксис. 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, неравномерность в полосе пропускания составляет 0,1 дБ, и затухание в полосе 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 величины 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 dsp.HighpassFilter Системный объект 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-цифровых фильтров". 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 проекта КИХ-фильтра линейной фазы". Транзакции IEEE на Схемах и Системах. Издание 44, Выпуск 2, февраль 1997, стр 137–143.