В этом примере показано, как спроектировать разнообразие КИХ и БИХ-цифровых фильтров с designfilt функция в продукте Signal Processing Toolbox®.
Галерея спроектирована для вас, чтобы идентифицировать ответ фильтра интереса, просмотреть код и использовать его в вашем собственном проекте. Это содержит примеры для каждого из доступных ответов фильтра, предлагаемых designfilt. Обратите внимание, однако, что это только несколько возможных путей, которыми можно спроектировать фильтры для каждого типа ответа. Для исчерпывающего списка наборов спецификации см. документацию Signal Processing Toolbox.
Кроме тех случаев, когда отмеченный в противном случае, в этом примере все единицы частоты находятся в герц, и вся пульсация и значения затухания находятся в децибелах.
Проект Equiripple
Fpass = 100; Fstop = 150; Apass = 1; Astop = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('lowpassfir', ... 'PassbandFrequency',Fpass,'StopbandFrequency',Fstop, ... 'PassbandRipple',Apass,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d)
Максимально плоский проект
Fpass = 100; Fstop = 150; Apass = 0.5; Astop = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('lowpassiir', ... 'PassbandFrequency',Fpass,'StopbandFrequency',Fstop, ... 'PassbandRipple',Apass,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'DesignMethod','butter','SampleRate',Fs); fvtool(d)
Слегка колеблитесь в полосе пропускания и полосе задерживания
N = 8; Fpass = 100; Apass = 0.5; Astop = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('lowpassiir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency',Fpass, ... 'PassbandRipple',Apass,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'SampleRate',Fs); fvtool(d)
Проект Equiripple
Fstop = 350; Fpass = 400; Astop = 65; Apass = 0.5; Fs = 1e3; d = designfilt('highpassfir','StopbandFrequency',Fstop, ... 'PassbandFrequency',Fpass,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'PassbandRipple',Apass,'SampleRate',Fs,'DesignMethod','equiripple'); fvtool(d)
Максимально плоский проект
Fstop = 350; Fpass = 400; Astop = 65; Apass = 0.5; Fs = 1e3; d = designfilt('highpassiir','StopbandFrequency',Fstop ,... 'PassbandFrequency',Fpass,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'PassbandRipple',Apass,'SampleRate',Fs,'DesignMethod','butter'); fvtool(d)
Слегка колеблитесь в полосе пропускания и полосе задерживания
N = 8; Fpass = 400; Astop = 65; Apass = 0.5; Fs = 1e3; d = designfilt('highpassiir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency',Fpass, ... 'StopbandAttenuation',Astop,'PassbandRipple',Apass, ... 'SampleRate',Fs); fvtool(d)
Проект Equiripple
Fstop1 = 150; Fpass1 = 200; Fpass2 = 300; Fstop2 = 350; Astop1 = 65; Apass = 0.5; Astop2 = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('bandpassfir', ... 'StopbandFrequency1',Fstop1,'PassbandFrequency1', Fpass1, ... 'PassbandFrequency2',Fpass2,'StopbandFrequency2', Fstop2, ... 'StopbandAttenuation1',Astop1,'PassbandRipple', Apass, ... 'StopbandAttenuation2',Astop2, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d)
Асимметричные затухания полосы
N = 50; Fstop1 = 150; Fpass1 = 200; Fpass2 = 300; Fstop2 = 350; Wstop1 = 3; Wstop2 = 100; Fs = 1e3; d = designfilt('bandpassfir', ... 'FilterOrder',N, ... 'StopbandFrequency1',Fstop1,'PassbandFrequency1', Fpass1, ... 'PassbandFrequency2',Fpass2,'StopbandFrequency2', Fstop2, ... 'StopbandWeight1',Wstop1,'StopbandWeight2',Wstop2, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d)
Максимально плоский проект
Fstop1 = 150; Fpass1 = 200; Fpass2 = 300; Fstop2 = 350; Astop1 = 65; Apass = 0.5; Astop2 = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('bandpassiir', ... 'StopbandFrequency1',Fstop1,'PassbandFrequency1', Fpass1, ... 'PassbandFrequency2',Fpass2,'StopbandFrequency2', Fstop2, ... 'StopbandAttenuation1',Astop1,'PassbandRipple', Apass, ... 'StopbandAttenuation2',Astop2, ... 'DesignMethod','butter','SampleRate', Fs); fvtool(d)
Слегка колеблитесь в полосе пропускания и полосе задерживания
N = 8; Fpass1 = 200; Fpass2 = 300; Astop1 = 65; Apass = 0.5; Astop2 = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('bandpassiir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency1', Fpass1,'PassbandFrequency2', Fpass2, ... 'StopbandAttenuation1', Astop1, 'PassbandRipple', Apass, ... 'StopbandAttenuation2', Astop2, ... 'SampleRate', Fs); fvtool(d)
Проект Equiripple
Fpass1 = 100; Fstop1 = 150; Fstop2 = 350; Fpass2 = 400; Apass1 = 0.5; Astop = 65; Apass2 = 0.5; Fs = 1e3; d = designfilt('bandstopfir', ... 'PassbandFrequency1',Fpass1,'StopbandFrequency1',Fstop1, ... 'StopbandFrequency2',Fstop2,'PassbandFrequency2',Fpass2, ... 'PassbandRipple1',Apass1,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'PassbandRipple2', Apass2, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate', Fs); fvtool(d)
Асимметричные неравномерности в полосе пропускания
N = 30; Fpass1 = 100; Fstop1 = 150; Fstop2 = 350; Fpass2 = 400; Wpass1 = 1; Wpass2 = 10; Fs = 1e3; d = designfilt('bandstopfir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency1',Fpass1,'StopbandFrequency1',Fstop1, ... 'StopbandFrequency2',Fstop2,'PassbandFrequency2',Fpass2, ... 'PassbandWeight1',Wpass1,'PassbandWeight2',Wpass2, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate', Fs); fvtool(d)
Максимально плоский проект
Fpass1 = 100; Fstop1 = 150; Fstop2 = 350; Fpass2 = 400; Apass1 = 0.5; Astop = 65; Apass2 = 0.5; Fs = 1e3; d = designfilt('bandstopiir', ... 'PassbandFrequency1',Fpass1,'StopbandFrequency1',Fstop1, ... 'StopbandFrequency2',Fstop2,'PassbandFrequency2',Fpass2, ... 'PassbandRipple1',Apass1,'StopbandAttenuation',Astop, ... 'PassbandRipple2', Apass2, ... 'DesignMethod','butter','SampleRate', Fs); fvtool(d)
Слегка колеблитесь в полосе пропускания и полосе задерживания
N = 8; Fpass1 = 125; Fpass2 = 375; Apass = 0.5; Astop = 65; Fs = 1e3; d = designfilt('bandstopiir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency1',Fpass1,'PassbandFrequency2',Fpass2, ... 'PassbandRipple',Apass,'StopbandAttenuation', Astop, ... 'SampleRate',Fs); fvtool(d)
Одно полоса произвольный проект величины
N = 300; % Frequencies are in normalized units F1 = 0:0.01:0.18; F2 = [.2 .38 .4 .55 .562 .585 .6 .78]; F3 = 0.79:0.01:1; FreqVect = [F1 F2 F3]; % vector of frequencies % Define desired response using linear units A1 = .5+sin(2*pi*7.5*F1)/4; % Sinusoidal section A2 = [.5 2.3 1 1 -.2 -.2 1 1]; % Piecewise linear section A3 = .2+18*(1-F3).^2; % Quadratic section AmpVect = [A1 A2 A3]; d = designfilt('arbmagfir',... 'FilterOrder',N,'Amplitudes',AmpVect,'Frequencies',FreqVect,... 'DesignMethod','freqsamp'); fvtool(d,'MagnitudeDisplay','Zero-phase')
Многополосный проект Lowpass со ступенчатыми уровнями затухания на полосе задерживания
N = 150; B = 2; % Number of bands % Frequencies are in normalized units F1 = [0 .25]; % Passband F2 = [.3 .4 .401 .5 .501 .6 .601 .7 .701 .8 .801 .9 .901 1]; % Stopband A1 = ones(size(F1)); % Desired amplitudes for band 1 in linear units A2 = zeros(size(F2)); % Desired amplitudes for band 2 in linear units % Vector of weights W = 10.^([0 0 5 5 10 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35]/20); W1 = W(1:2); % Weights for band 1 W2 = W(3:end); % Weights for band 2 d = designfilt('arbmagfir', ... 'FilterOrder',N,'NumBands',B, ... 'BandFrequencies1',F1,'BandAmplitudes1',A1, ... 'BandFrequencies2',F2,'BandAmplitudes2',A2, ... 'BandWeights1',W1,'BandWeights2', W2); fvtool(d)
Полный проект полосы
N = 41; Fs = 1e3; d = designfilt('differentiatorfir', ... 'FilterOrder',N, 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d,'MagnitudeDisplay','zero-phase','OverlayedAnalysis','phase')
Частичный проект полосы
N = 40; Fpass = 100; Fstop = 150; Fs = 1e3; d = designfilt('differentiatorfir', ... 'FilterOrder',N, ... 'PassbandFrequency',Fpass,'StopbandFrequency',Fstop, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d,'MagnitudeDisplay','zero-phase','OverlayedAnalysis','phase')
Проект Equiripple
N = 40; Tw = 50; Fs = 1e3; d = designfilt('hilbertfir', ... 'FilterOrder',N,'TransitionWidth',Tw, ... 'DesignMethod','equiripple','SampleRate',Fs); fvtool(d,'MagnitudeDisplay','Zero-phase','OverlayedAnalysis','phase')
