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n.过滤,过滤

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零相位数字滤波。

库::`工程师`

语法

函数调用

  • [参数:y]=filtfilt(<参数:b>>,<参数:a>>,<参数:x>>) —通过处理输入数据执行零相位数字滤波 [参数:x] 正向和反向两者。 在向前方向过滤数据之后，函数选择初始条件以最小化初始和最终瞬变，反转过滤的序列并以相反方向将其通过滤波器。 结果具有以下特征:

    • 零相位失真;

    • 滤波器的传递函数等于滤波器原始传递函数的模数的平方;

    • 滤波器阶数是系数给出的滤波器阶数的两倍 [参数:b] 和 [参数:a].

    功能 *n.过滤,过滤*实现Gustafsson[1]提出的算法。 不要使用 *n.过滤,过滤*对于微分和FIR希尔伯特滤波器，由于这些滤波器的操作强烈依赖于它们的相位特性。

争论

输入参数

# b — 传递函数分子的系数

+ 传递：[向量]

Details

向量形式的传递函数的分子的系数。 如果您使用的是具有所有极点的过滤器，则安装 [参数:b] 平等的 1. 如果您使用的是全零（FIR）的滤波器，则设置 [参数:a] 平等的 1.

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::无

# 一个 — 传递函数分母的系数

+ 传递：[向量]

Details

向量形式的传递函数的分母的系数。 如果您使用的是具有所有极点的过滤器，则安装 [参数:b] 平等的 1. 如果您使用的是全零（FIR）的滤波器，则设置 [参数:a] 平等的 1.

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::无

# x — 输入信号

+ 传递：[向量] | 通过：[矩阵] | 传：[N维数组]

Details

指定为具有实数或复数值的矢量、矩阵或N维数组的输入信号。 论点 [参数:x] 必须具有有限值。 长度 [参数:x] 必须是过滤器顺序的三倍，定义为 最大(长度(B)-1,长度(A)-1). 函数作用于数组的第一维 [参数:x] 除非 [参数:x] 它不是向量字符串。 如果 [参数:x] 如果向量是字符串，则函数在第二维中起作用。

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

# sos — 二阶段的矩阵

+ 通过：[矩阵]

Details

二阶段的系数，指定为矩阵。 论点 [参数:sos] —这是一个大小矩阵 上 6，节数在哪里 必须大于或等于 2. 如果节数较少 2，然后该函数将输入数据处理为数值的向量。 每行 [参数：sos] 对应于二阶(biquadrate)滤波器的系数, -我是一根绳子 [参数:sos] 回应 [bi(1)bi(2)bi(3)ai(1)ai(2)ai(3)].

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::无

# g — 比例值

+ 通行证：[标量] | 传递：[向量]

Details

指定为实标量或长度向量的缩放值 ，在哪里 -CTF部分的数量。 标度值表示滤波器增益在滤波器的级联表示的各部分中的分布。

功能 *n.过滤,过滤*使用该函数将增益应用于滤波器部分 *标量筛选器*取决于指定的值 [参数:g]:

  • 标量函数将增益均匀分布在滤波器的所有部分。

  • 向量函数应用第一个 将增益值应用于相应的滤波器部分，并将最后一个增益值均匀分布在所有滤波器部分。

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::无

# B — 级联传递函数分子的系数

+ 通行证：[标量] | 传递：[向量] | 通过：[矩阵]

Details

级联传递函数(CTF)的分子的系数被设置为标量、矢量或矩阵。

尺寸 [参数:B] 一定有 上 ，在哪里 -过滤器部分的数量, -过滤器的分子的顺序。

有关级联传递函数格式和系数矩阵的详细信息，请参阅以CTF格式设置数字滤波器。

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

# 一个 — 级联传递函数分母的系数

+ 通行证：[标量] | 传递：[向量] | 通过：[矩阵]

Details

级联传递函数（CTF）分母的系数被设置为标量，矢量或矩阵。

尺寸 [参数:A] 一定有 上 ，在哪里 -过滤段数, -过滤器分母的顺序。

有关级联传递函数格式和系数矩阵的详细信息，请参阅以CTF格式设置数字滤波器。

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

输出参数

# y — 滤波信号

+ 传递：[向量] | 通过：[矩阵] | 传：[N维数组]

Details

滤波后的信号作为向量、矩阵或N维数组返回。

功能 *n.过滤,过滤*回报 [参数:y] 大小与 [参数:x].

如果任何输入参数指定为类型 漂浮物32 然后 *n.过滤,过滤*使用单精度算术执行过滤操作并返回 [参数:y] 作为一种类型 漂浮物32. 否则的话 *n.过滤,过滤*回报 [参数:y] 作为一种类型 漂浮64.

数据类型

漂浮64, 漂浮物32</无翻译> 支持复数::是

此外

级联传递函数

Details

将数字IIR滤波器划分为级联部分可提高其数值稳定性并降低其对系数量化误差的敏感性。 传递函数的级联形式 通过 传递函数 它有表格:

filtfilt cn

以CTF格式设置数字滤波器

Details

您可以设置CTF格式的数字滤波器，用于信号分析、可视化和滤波。 滤波器通过列举其系数来确定 [参数:B] 和 [参数:A]. 您还可以通过指定启用过滤器的部分缩放因子 [参数:g] 标量或向量的形式。

过滤器的影响

当您将系数指定为矩阵时， -成行:

，，，。 , ,

假设您已将筛选器指定为序列。 级联传递函数，使得滤波器的总传递函数为:

哪里 -过滤器的分子的顺序，和 -分母的顺序。

  • 如果 和 作为矢量给定，假设基本系统是单节IIR滤波器（ ），在哪里 表示传递函数的分子，并且 -它的分母。

  • 如果 如果是标量，则假定滤波器是具有全极点的IIR滤波器的级联，每个部分具有总系统增益为 .

  • 如果 如果是标量，则假定滤波器是FIR滤波器的级联，每个部分具有总系统增益为 .

效应和放大

如果您有一个公共缩放因子或多个缩放因子在系数的值之外，那么您可以将系数和增益指定为窗体的单元格数组 {B,A,g}. 在使用定点算术时，缩放滤波器部分尤其重要，以确保每个滤波器部分的输出具有相似的幅度水平，这有助于避免由于数值精度有限而导致滤波器响应的不准确性。

增益可以是一般标量增益因子或区段增益因子的向量。

  • 如果增益是标量的，那么它的值被均匀地应用于级联滤波器的所有部分。

  • 如果增益因子是矢量，那么它必须包含比节数多一个元素。 级联滤波器。 每个第一 比例值应用于相应的滤波器部分，最后一个值平均应用于级联滤波器的所有部分。

如果将系数矩阵和增益向量指定为:

，，，。 , , ,

然后假设滤波器系统的传递函数为:

文学作品

  1. Gustafsson，F."确定前向-后向滤波中的初始状态。"Ieee®Transactions on Signal Processing. 卷。 44，1996年4月，第988-992页。 https://doi.org/10.1109/78.492552…​;

  2. Lyons，Richard G.了解数字信号处理。 Upper Saddle River，NJ：Prentice Hall，2004。

  3. Mitra，Sanjit K.数字信号处理。 第二版。 繝ｼ繝ｫ縺ｧ縺呐

  4. Oppenheim，Alan V.和Ronald W.Schafer，与John R.Buck。 离散时间信号处理。 第二版。 Upper Saddle River，NJ：Prentice Hall，1999。