Конструкция фильтра КИХ с линейной фазой методом наименьших квадратов
firls конструирует линейно-фазовый КИХ-фильтр, который минимизирует взвешенную интегрированную квадратичную ошибку между идеальной кусочно-линейной функцией и амплитудной характеристикой фильтра по набору желаемых полос частот.
В [2] приводится описание теоретического подхода firls. Функция решает систему линейных уравнений с использованием внутренней матрицы произведения примерно такого же размера n\2 использование MATLAB
®\ оператор.
Это тип I (n нечетный) и тип II (n является четным) линейно-фазовые фильтры. Векторы f и a задать частотно-амплитудные характеристики фильтра:
f - вектор пар частотных точек, заданный в диапазоне от 0 до 1, где 1 соответствует частоте Найквиста. Частоты должны быть в возрастающем порядке. Допускаются повторяющиеся частотные точки, которые фактически могут использоваться для проектирования фильтра, точно такого же, как фильтры, возвращаемые fir1 и fir2 функции с прямоугольником (rectwin) окно.
a - вектор, содержащий требуемые амплитуды в точках, указанных в f.
Желательной амплитудной функцией на частотах между парами точек (f (k) , f (k + 1)) для k нечетных является отрезок линии, соединяющий точки (f (k), a (k) и (f (k + 1), a (k + 1)).
Желательная амплитудная функция на частотах между парами точек (f (k) , f (k + 1)) для k четных не определена. Это переходные («плевать») регионы.
f и a одинаковая длина. Эта длина должна быть четным числом.
На этом рисунке показана взаимосвязь между f и a векторы при определении желаемой амплитудной характеристики.

Эта функция проектирует линейные фазовые фильтры типа I, II, III и IV. Типы I и II являются фильтрами по умолчанию, когда n является четным и нечетным, соответственно, в то время как 'hilbert' и 'differentiator' флаги образуют фильтры типа III (n является четным) и IV (n является нечетным). Различные типы фильтров имеют различные симметрии и ограничения на их частотные характеристики (подробнее см. [1]).
| Тип фильтра линейной фазы | Порядок фильтрации | Симметрия коэффициентов | Ответ H (f), f = 0 | Ответ H (f), f = 1 (Найквист) |
|---|---|---|---|---|
Тип I | Даже | 1,..., n + 1 | Без ограничений | Без ограничений |
Тип II | Странный | 1,..., n + 1 | Без ограничений | H (1) = 0 |
Тип III | Даже | = 1,..., n + 1 | H (0) = 0 | H (1) = 0 |
Тип IV | Странный | = 1,..., n + 1 | H (0) = 0 | Без ограничений |
[1] Оппенгейм, Алан В., Рональд В. Шефер и Джон Р. Бак. Дискретно-временная обработка сигналов. Река Верхнее Седло, Нью-Джерси: Прентис Холл, 1999.
[2] Парки, Томас В. и К. Сидни Беррус. Проектирование цифрового фильтра. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, 1987, стр. 54-83.
fir1 | fir2 | firpm | rcosdesign