Abstract
learning how to use fdatool to design filter.
Referance
滤波器种类
1. 低通滤波器
用于从信号中删除高频成分,从而只保留低频成分. [高频成分的幅度变小,而低频成分的幅度则不变或变大。]
2. 高通滤波器
用于从信号中删除低频成分,从而只保留高频成分.[使得低频成分的幅度变小,而高频成分的幅度则不变或变大。]
3. 带通滤波器
让某一个连续范围内的通过, 旁边的都是要衰减的.(凸)
4. 带阻滤波器
和带通滤波器相反, 让某一个连续范围内阻碍其通过,旁边的让其通过. (凹)
5. 陷波滤波器
特殊的滤波器
设计方法
1. IIR (Infinite Impulse Response)
IIR 滤波器的输出不仅与其当前输入样本有关,还与其过去的输出样本有关,因此它是一种无限冲激响应滤波器。它通常具有非线性相位,并且比 FIR 滤波器具有更低的时延。
响应快, 输出和当前和过去都有关,具有反馈的, 能够对滤波进行很好的调节, 弊端是不稳定. 各频率之间的相位变化是非线性的
2. FIR (Finite Impulse Response)
FIR 滤波器的输出只与其输入的有限个样本有关,因此它是一种有限冲激响应滤波器。它通常具有线性相位,但可以实现任意频率响应。
有限脉冲内进行响应, 没有反馈, 所以输出稳定, 但是弊端是计算量大. 各频率之间的相位变化是线性的(a,b 滤波前相差 90 度, 滤波后 a,b 之间的相位差还是 90 度.iir 就不一定是了.[这里有勘误说是 fir 的设计通常是设计成线性的,并不是 fir 本身就是线性的.])
阶数
1. IIR
IIR 通常不超过 5 阶. 通常选 Minimal, 如果设置阶数太高了就会发散,无法实现效果
2. FIR
阶数越高越好, 阶数和算力成正比.通常 50,100,200 都是常见的.
频率域
通过频率域进行滤波.
低通滤波器案例
低通滤波器的 IIR 方法
相位变化
低通滤波器的 FIR 方法
相位变化
高通滤波器
阶数越大效果越好, 但是算力要求也越高
带通滤波器
带阻滤波器
Other
在实际应用中,FIR 滤波器通常用于实现精确的频率响应,例如在图像处理和音频处理中;而 IIR 滤波器通常用于实现低时延的动态信号处理,例如在通信系统和生物医学工程中。
总之,FIR 和 IIR 滤波器的选择取决于特定应用的需求和性能要求,应该根据实际需要进行合理选择。