exponenta event banner

iirlp2hp

Преобразование фильтра IIR нижних частот в фильтр верхних частот

Описание

пример

[num,den] = iirlp2hp(b,a,wo,wt)преобразует фильтр БИХ нижних частот в фильтр верхних частот.

iirlp2hp функция, определяемая входными коэффициентами b и a, к фильтру БИХ верхних частот, определяемому коэффициентами num и den. Функция принимает w0, значение частоты, которое должно быть преобразовано из фильтра прототипа, и wtтребуемая частота в преобразованном фильтре верхних частот и применяет преобразование нижних частот в преобразование верхних частот.

Дополнительные сведения см. в разделе Преобразование нижних частот IIR в сложные высокие частоты.

[num,den,allpassNum,allpassDen] = iirbpc2bpc(b,a,wo,wt)кроме того, возвращает числитель и коэффициенты знаменателя фильтра отображения.

Примеры

свернуть все

Этот пример преобразует БИХ-фильтр с нижних частот в верхние, перемещая амплитудную характеристику на одной частоте в исходном фильтре в новое местоположение в преобразованном фильтре.

Создать оптимальный по меньшей мере P-норме фильтр нижних частот БИХ с изменяющимися уровнями затухания в полосе останова. Задайте порядок числителя 10 и порядок знаменателя 6. Визуализируйте амплитудную характеристику фильтра.

[b,a] = iirlpnorm(10,6,[0 0.0175 0.02 0.0215 0.025 1], ...
    [0 0.0175 0.02 0.0215 0.025 1],[1 1 0 0 0 0], ...
    [1 1 1 1 20 20]);

fvtool(b,a)

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains an object of type line.

Чтобы создать фильтр верхних частот, полоса пропускания которого распрямляется на уровне 0 .4δ рад/образец, выберите частоту в фильтре нижних частот на уровне 0 .0175λ, частоту, на которой полоса пропускания начинает сворачиваться, и переместите ее в новое местоположение. Сравните амплитудные характеристики фильтров с помощью FVTool.

wc = 0.0175;
wd = 0.4;
[num,den] = iirlp2hp(b,a,wc,wd);

hvft = fvtool(b,a,num,den);
legend(hvft,'Prototype','Target')

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 2 objects of type line. These objects represent Prototype, Target.

Полоса перехода для фильтра верхних частот по существу является зеркальным отображением перехода для фильтра нижних частот от 0,0175λ до 0,025λ, растянутым в более широком диапазоне частот. В полосах пропускания фильтр имеет общие характеристики пульсации и величину.

Входные аргументы

свернуть все

Числительные коэффициенты прототипа низкочастотного БИХ-фильтра, заданного как вектор строки.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Коэффициенты знаменателя прототипа низкочастотного БИХ-фильтра, заданного как вектор строки.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Значение частоты для преобразования из фильтра прототипа, указанное как действительный положительный скаляр в диапазоне (0,1).

Типы данных: single | double

Требуемое расположение частоты в преобразованном фильтре верхних частот, указанное как действительный положительный скаляр в диапазоне (0,1).

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

Числительные коэффициенты преобразованного фильтра верхних частот, возвращаемые в виде вектора строки.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Коэффициенты знаменателя преобразованного фильтра верхних частот, возвращаемые как вектор строки.

Типы данных: single | double

Числительные коэффициенты фильтра отображения, возвращаемые в виде вектора строки.

Типы данных: single | double

Коэффициенты знаменателя фильтра отображения, возвращаемые как вектор строки.

Типы данных: single | double

Подробнее

свернуть все

Преобразование нижних частот БИХ в сложные высокие частоты

Преобразование нижних частот БИХ в комплексное преобразование верхних частот принимает выбранную частоту из фильтра нижних частот, woи отображает соответствующее значение амплитудной характеристики на требуемое частотное местоположение в фильтре верхних частот, wt. Обратите внимание, что все частоты нормализуются между нулем и единицей и что порядок фильтрации не изменяется при преобразовании в фильтр верхних частот.

При выборе wo и назначить wt, алгоритм преобразования устанавливает отклик величины в wt значения фильтра bandstop должны совпадать с амплитудной характеристикой фильтра нижних частот при wo. Фильтрация производительности между значениями в wt не указано, за исключением того, что полоса останова сохраняет пульсирующий характер исходного фильтра нижних частот, а отклик величины в полосе останова равен пиковому отклику фильтра нижних частот. Чтобы точно задать амплитудную характеристику фильтра через полосу останова полосового фильтра, используйте значение частоты внутри полосы останова фильтра нижних частот как wo. Тогда отклик фильтра bandstop будет такой же величины и пульсации, как и амплитуда и пульсация фильтра нижних частот.

Преобразование сохраняет форму исходного фильтра, что делает эту функцию полезной. Если имеется фильтр нижних частот, характеристики которого, такие как накат или пульсация полосы пропускания, особенно соответствуют вашим потребностям, функция преобразования позволяет создать новый фильтр с теми же характеристиками производительности, но в версии верхних частот без проектирования фильтра верхних частот с самого начала.

В некоторых случаях преобразование фильтра может вызвать числовые проблемы, что приведет к неправильному преобразованию в фильтр верхних частот. Использовать fvtool для проверки ответа преобразованного фильтра.

Ссылки

[1] Новрузиан, Б. и А. Г. Константиниды. «Параметры эталонной передаточной функции прототипа в дискретных частотных преобразованиях». В трудах 33-го симпозиума на Среднем Западе по схемам и системам, 1078-82. Калгари, Альта., Канада: IEEE, 1991. https://doi.org/10.1109/MWSCAS.1990.140912.

[2] Новрузиан, Б. и Л. Т. Брутон. «Замкнутые решения для дискретно-временных эллиптических передаточных функций». В [1992] Труды 35-го симпозиума на Среднем Западе по схемам и системам, 784-87. Вашингтон, округ Колумбия, США: IEEE, 1992. https://doi.org/10.1109/MWSCAS.1992.271206.

[3] Константинид, А.Г. «Спектральные преобразования для цифровых фильтров». Труды IEEE, том 117, № 8: 1585-1590. Август 1970 года.

См. также

Функции

Представлен в R2011a