滤波器设计工具

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通过算法选择设计指定滤波器

描述

滤波器设计工具应用程序使您能够设计和分析离散数字滤波器。通过此应用程序，您可以：

• 选择滤波器响应类型和滤波器设计方法进行滤波器设计；

• 查看各类滤波器响应；

• 将滤波器系数导出至 Syslab 工作区、文本文件以及 MAT 文件。

详细信息，请参见滤波器设计工具简介。

启动方式

• 在 Syslab 命令行窗口输入并执行以下指令；

import TyFilterDesigner.filterDesigner; filterDesigner()

• 在 App 选项卡中，单击 Filter Designer 按钮 。

提示

滤波器设计工具要求屏幕分辨率大于 1000 × 800。

相比于单机版滤波器设计工具，Online 版滤波器设计工具去除了菜单栏，添加了分析参数设置及多速率滤波器设计功能。

示例

非对称衰减 FIR 带通滤波器

使用滤波器设计工具设计一种阶数为 50 的等波纹 FIR 带通滤波器用于以 1 kHz 采样的信号。

N = 50
Fs = 1000

指定通带频率为 200 - 300 Hz，两侧的过渡区域宽度为 50 Hz。

Fstop1 = 150
Fpass1 = 200
Fpass2 = 300
Fstop2 = 350

为优化匹配指定权重：

• 低频阻带权重设置为 3；

• 通带权重设置为 1；

• 高频阻带权重设置为 100。

通过 App 选项卡打开滤波器设计工具。

Wstop1 = 3
Wpass = 1
Wstop2 = 100

使用滤波器设计工具来设计滤波器的其余部分，并使用上述数值来指定滤波器的频率约束和幅值约束。

1. 在响应类型区域的下拉菜单中选择带通；

2. 将设计方法设置为 FIR ，并从下拉列表中选择等波纹；

3. 在滤波器阶数区域中选择指定阶，并输入 50；

4. FIR 等波纹滤波器有一个密度因子选项，将此值保留为 20；

5. 在频率设定区域中，在单位下拉菜单中选择 Hz，为 Fs 输入 1000，为 Fstop1 输入 150，为 Fpass1 输入 200, 为 Fpass2 输入 300, 为 Fstop2 输入 350；

6. 在幅值设定区域中，为 Wstop1 输入 3，为 Wpass 输入 1, 为 Wstop2 输入 100；

7. 完成设计设定后，单击 GUI 底部的设计滤波器按钮来进行滤波器设计；

8. 若当前处于滤波器设定展示界面，则设计完成后自动跳转至幅值响应展示界；若当前不处于滤波器设定展示界面，则单击工具栏下按钮 ，查看当前滤波器的幅值响应。

   

任意幅值滤波器

设计具有以下分段频率响应的 FIR 滤波器：

• 正弦曲线介于 0 和 0.19π rad/sample 之间；

F1 = collect(0:0.01:0.19)
A1 = 0.5 .+ sin.(2 * pi * 7.5 * F1) / 4

• 0.2π rad/sample 和 0.78π rad/sample 之间的分段线性截面；

F2 = [0.2, 0.38, 0.4, 0.55, 0.562, 0.585, 0.6, 0.78]
A2 = [0.5, 2.3, 1, 1, -0.2, -0.2, 1, 1]

• 0.79π rad/sample 和奈奎斯特频率之间的二次截面。

F3 = collect(0.79:0.01:1)
A3 = 0.2 .+ 18 * (1 .- F3) .^ 2

指定滤波器阶数为 50。合并频率向量和幅值向量。若要在优化拟合期间为所有标注栏指定相等的权重，请指定所有标注栏的权重向量。通过 App 选项卡打开滤波器设计工具。

N = 50
FreqVect = [F1; F2; F3]
AmplVect = [A1; A2; A3]
WghtVect = ones(1, 25)

使用滤波器设计工具设计滤波器：

1. 在响应类型区域的下拉菜单中选择任意幅值；

2. 将设计方法设置为 FIR ，并从下拉列表中选择最小二乘；

3. 在滤波器阶数区域中选择指定阶，并输入 50；

4. 在频率和幅值设定区域中，指定您创建的变量：

   • 频率向量 - FreqVect

   • 幅值向量 - AmplVect

   • 权重向量 - WghtVect

5. 完成设计设定后，单击 GUI 底部的设计滤波器按钮来设计滤波器；

6. 若当前处于滤波器设定展示界面，则设计完成后自动跳转至幅值响应展示界；若当前不处于滤波器设定展示界面，则单击工具栏按钮 ，查看当前滤波器的幅值响应。

   

另请参阅

• 滤波器设计工具简介
• 滤波器设计工具快速入门