Engee documentation
Notebook

Configuring the filter parameters via a custom form

Let's build a small application (a cell mask) that will help us select filter parameters without leaving the interactive script.

Uploading data

Suppose we have the following signal:

In [ ]: 
Pkg.add(["Statistics", "DSP", "CSV"])
In [ ]: 
gr()
using CSV, DataFrames
d = CSV.read( "$(@__DIR__)/scope_data.csv", DataFrame );

Let's take the average difference between the time steps as the sampling frequency.

In [ ]: 
using Statistics
Fs = 1 / mean(diff(d.Time));    # Частот дискретизации
Fn = Fs/2;                      # Частота Найквиста
L = length( d.Time );           # Количество отсчетов в сигнале

And let's try to build a filter that meets some technical requirements.

In [ ]: 
using FFTW, DSP
Fl = round.(Int, round(L/2)+1)           # Количество точек в дискретном преобразовани Фурье
Fv = range(1/Fl, 1, length=Fl) .* Fn;    # Вектор частот (исключая первую точку – 0)
Iv = 1:length(Fv);                       # Вектор индексов
In [ ]: 
# @markdown ## Настройка параметров фильтра

# Значения по умолчанию
pT, pB, sT, sB, Rp, Rs = 20, 30, 18, 35, 1, 50;

# @markdown ### Границы пропускаемых частот фильтра
Нижняя_граница_пропускаемых_частот = 19 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}
Верхняя_граница_пропускаемых_частот = 45 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}
# @markdown ### Границы поглощаемых частот фильтра
Нижняя_граница_поглощамеых_частот = 12 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}
Верхняя_граница_поглощаемых_частот = 60 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}
# @markdown ### Параметры пиков
Пик_в_полосе_пропускания = 8 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}
Пик_в_полосе_поглощения = 39 # @param {type:"slider", min:2, max:100, step:1}

pB, pT = Нижняя_граница_пропускаемых_частот, Верхняя_граница_пропускаемых_частот
sB, sT = Нижняя_граница_поглощамеых_частот, Верхняя_граница_поглощаемых_частот
Rp = Пик_в_полосе_пропускания
Rs = Пик_в_полосе_поглощения
Wp = (pB, pT) ./ Fn;
Ws = (sB, sT) ./ Fn;

n,Ws = ellipord( Wp, Ws, Rp, Rs);            # Найдем порядок фильтра с желаемыми характеристиками
designmethod = Elliptic( n, Rp, Rs );        # Создадим эллиптический фильтр
responsetype = Bandpass( Rp, Rs);    # И полосной фильтр

# Сглаженный спектр
TF = fft( d.Measurement ) ./ L
TF1 = filt( digitalfilter(responsetype, designmethod; fs=Fn), TF );

plot(
    plot( Fv, 20 .* log10.(abs.([TF[Iv] TF1[Iv]])), xscale=:log10, lw=[1 2] ),
    plot( Fv, angle.([TF[Iv] TF1[Iv]]) .* 180/pi, xscale=:log10, lw=[1 2] ),
    layout=(2,1)
)

plot!( ylabel=["Амплитуда (дБ)" "Фаза (град)"], leg=:false )
plot!( title=["ЛАФЧХ системы" ""], xlabel=["" "Частота (Гц)"] )
Out[0]:

If you hide code, and set the option "Avtonapovnennya cell, if you change settings" button (the button to the left of the mask cells), it is possible to interactively adjust the filter parameters.

image.png

Conclusion

The toolkit of masks for code cells allows you to create your own interface for configuring algorithms. With its help, we can select the filter parameters that will appropriately affect the output signal of a certain link.