Создание КИХ-фильтра линейной фазы наименьших квадратов
firls
проектирует КИХ-фильтр линейной фазы, которая минимизирует взвешенную интегрированную квадратичную невязку между идеальной кусочно-линейной функцией и величиной характеристикой фильтра по набору желаемых частотных полос.
Ссылка [2] описывает теоретический подход к firls
. Функция решает систему линейных уравнений с скалярным произведением матрицей примерно такого размера n\2
использование MATLAB®
\
оператор.
Это тип I (n
нечетный) и тип II (n
четная) линейно-фазовые фильтры. Векторы f
и a
задайте частотно-амплитудные характеристики фильтра:
f
является вектором пар частотных точек, заданных в области значений от 0 до 1, где 1 соответствует частоте Найквиста. Частоты должны быть в порядке возрастания. Повторяющиеся частотные точки разрешены и, фактически, могут использоваться для разработки фильтра, который в точности совпадает с фильтрами, возвращаемыми fir1
и fir2
функции с прямоугольной (rectwin
) окно.
a
- вектор, содержащий требуемые амплитуды в точках, заданных в f
.
Желаемая амплитудная функция на частотах между парами точек (f (k) , f (k + 1)) для k нечетной является сегментом линии, соединяющим точки (f (k), a (k)) и (f (k + 1), a (k + 1)).
Желаемая амплитудная функция на частотах между парами точек (f (k) , f (k + 1)) для k даже не задана. Это переходные («не заботятся») области.
f
и a
имеют одинаковую длину. Эта длина должна быть четным числом.
Этот рисунок иллюстрирует связь между f
и a
векторы в определении желательной амплитудной характеристики.
Эта функция проектирует линейно-фазовые фильтры I, II, III и IV типов. Типы I и II являются фильтрами по умолчанию, когда n четно и нечетно, соответственно, в то время как 'hilbert'
и 'differentiator'
флаги создают фильтры типа III (n является четным) и IV (n является нечетным). Различные типы фильтров имеют различные симметрии и ограничения на их частотные характеристики (для получения дополнительной информации см. [1]).
Тип линейного фазового фильтра | Порядок фильтрации | Симметрия коэффициентов | Ответ H (f), f = 0 | Ответ H (f), f = 1 (Nyquist) |
---|---|---|---|---|
Тип I | Даже | Никаких ограничений | Никаких ограничений | |
Тип II | Странный | Никаких ограничений | H (1) = 0 | |
Тип III | Даже | H (0) = 0 | H (1) = 0 | |
Тип IV | Странный | H (0) = 0 | Никаких ограничений |
[1] Oppenheim, Alan V., Ronald W. Schafer, and John R. Buck. Обработка сигнала в дискретном времени. Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1999.
[2] Parks, Thomas W., and C. Sidney Burrus. Создание цифровых фильтров. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 1987, pp. 54-83.
fir1
| fir2
| firpm
| rcosdesign