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# 滤波器可视化工具快速入门


滤波器可视化工具(以下简称为 FVTool )是基于同元 TySignalProcessingTyDSPSystem 库,用于显示和分析不同滤波器响应类型以及参数信息的应用程序。 以下将着重介绍 FVTool 的功能以及使用方法。

# 初始化绘图

未指定响应类型时,默认绘制当前滤波器的幅值响应。

支持指定 FVTool 启动时要显示的滤波器响应类型,可选参数输入项如下:

分析 使用示例
幅值响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "magnitude")
相位响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "phase")
幅值响应和相位响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "freq")
组延迟响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "grpdelay")
相位延迟响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "phasedelay")
冲激响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "impulse")
阶跃响应 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "step")
零极点图 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "polezero")
滤波器系数 import TyFVTool; TyFVTool.fvtool(b, a; Analysis = "coefficients")

初始化时支持将传入的多个滤波器叠加绘图,单节形式以及二阶节形式皆适用,示例如下:

using TySignalProcessing
import TyFVTool
b, a = ellip(6, 3, 50, 300 / 500);
b1, a1 = firls(255, [0 0.25 0.3 1], [1 1 0 0]);
TyFVTool.fvtool(b, a, b1, a1);
using TySignalProcessing
import TyFVTool
b, a = ellip(6, 3, 50, 300 / 500);
b1, a1 = firls(255, [0 0.25 0.3 1], [1 1 0 0]);
sos = tf2sos(b, a; g_flag = false);
sos1 = tf2sos(b1, a1; g_flag = false);
TyFVTool.fvtool(sos, sos1);

# 修改绘图

在 FVTool 中,可以设置分析参数以及指定采样频率来修改对应的响应曲线。

分析参数界面使用说明

可通过以下方式打开分析参数界面:

  • 进入菜单栏 > 分析 >分析参数,打开分析参数设置界面;

  • 单击工具栏中分析参数按钮,打开分析参数设置界面;

  • 在当前图窗右击弹出上下文菜单后选择分析参数选项,打开分析参数设置界面。

不同响应对应不同配置的分析参数界面,切换至幅值和相位响应时的分析参数界面如下图所示:

分析参数界面显示当前显示的滤波器响应类型的对应的相关参数。

  • 归一化频率 — 选中复选框显示归一化频率。如果未选中,频率按指定频率单位计算;

  • 频率刻度 — 设置 X 轴的频率刻度为线性或对数形式;

  • 频率范围 — 设置 X 轴的显示范围,归一化时可选项为[0, pi), [0, 2pi), [-pi, pi), 非归一化时可选项为[0, Fs/2), [0, Fs), [-Fs/2, Fs/2),Fs 为采样率;

  • 点数 — 指定要使用的采样点数来计算滤波器响应;

  • 将幅值归一化为 1(0dB) — 指定是否对幅值响应进行归一化;

  • 幅度显示 — 设置 Y 轴单位为:幅值,幅值(dB),幅值平方,或零相位;

  • 相位单位 — 将相位响应的 Y 轴单位设置为度数或弧度;

  • 群延迟单位 — 设置群延迟响应的 Y 轴单位为采样或时间;

  • 指定长度 — 脉冲或阶跃响应的长度设置为默认或指定长度;

  • 长度 — 选择为指定长度时生效,指定用于脉冲响应或阶跃响应的采样点个数。

提示

以上分析参数字段并非适用于所有滤波器响应类型。

在单机版 FVTool 上,所有参数均支持保存自定义默认设置,该设置将在下次启动 APP 时自动加载。

采样频率界面使用说明

采样频率设置界面如下图所示:

可通过以下方式打开分析参数界面:

  • 通过菜单栏 > 分析 > 采样频率,打开采样频率设置界面;

  • 单击工具栏中采样频率按钮,打开采样频率设置界面;

  • 在当前图窗右击弹出上下文菜单后选择采样频率选项,打开采样频率设置界面。

以下为详细功能说明:

  • Fs — 控制 FVTool 计算滤波器响应时的采样频率。FVTool 将设置的值应用于所有滤波器;

  • 滤波器名称 — 可以分别更改传入滤波器的名称,变更生效后会同步至对应图例;

  • 单位 — 设置采样率的单位。

提示

应用 Fs 设置时会变更当前 X 轴为非归一化频率模式。

在单机版 FVTool 上,除滤波器名称以外的参数均支持保存自定义默认设置,该设置将在下次启动 APP 时自动加载。

视图操作

菜单栏 > 视图中,以及工具栏对应按钮皆可操作,可实现以下功能:

  • 网格 — 控制网格的显示状态;

  • 图例 — 控制图例的显示状态;

  • 缩放 — 支持框选缩放以及鼠标滚轮缩放;

  • 平移 — 鼠标单击拖拽实现平移功能,右击拖拽实现任意拉伸功能;

  • 恢复默认视图 — 显示默认视图;

  • 数据提示 — 单击曲线上的点,可标注出该点的坐标信息,重复单击时删除,或右击弹出上下文菜单,选择删除所有数据提示

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