三、fdesign函數(shù)的輸入與輸出參數(shù)
3.1 fdesign函數(shù)的輸入
fdesign
函數(shù)的輸入?yún)?shù)主要包括如下四方面內(nèi)容:
response
:期望的濾波器響應(yīng)方法,比如低通、高通、帶通濾波器等;spec
:濾波器規(guī)格參數(shù),比如通帶頻率、阻帶頻率、通帶波紋以及阻帶衰減等;Fs
:采樣頻率;magunits
:濾波器幅值參數(shù)的單位。
(1)響應(yīng)方法response
除了第二部分的低通濾波器對象fdesign.lowpass
,fdesign
的response
還具有很多如下表所示的其他濾波器對象。每一個response
具有一個Sepcification
屬性,通過它我們可以定義特定的濾波器對象。
fdesign響應(yīng)方法 | 描述 |
---|---|
arbgrpdelay |
fdesign.arbgrpdelay 用于構(gòu)造一個全通任意組延遲濾波器對象 |
arbmag |
fdesign.arbmag 用于構(gòu)造一個具有任意幅值響應(yīng)的IIR濾波器對象 |
arbmagnphase |
fdesign.arbmagnphase 用于構(gòu)造一個具有任意幅值、相位脈沖響應(yīng)的IIR濾波器對象 |
bandpass |
fdesign.bandpass 構(gòu)造一個帶通濾波器對象 |
bandstop |
fdesign.bandstop 構(gòu)造一個帶阻濾波器對象 |
ciccomp |
fdesign.ciccomp 構(gòu)造一個補償CIC抽樣器或內(nèi)插器響應(yīng)曲線的濾波器對象 |
comb |
fdesign.comb 構(gòu)造一個帶有陷波或峰值梳妝濾波器對象 |
decimator |
fdesign.decimator 構(gòu)造一個抽樣濾波器對象 |
differentiator |
fdesign.differentiator 構(gòu)造一個FIR差分濾波器對象 |
fracdelay |
fdesign.fracdelay 構(gòu)造一個分數(shù)延遲濾波器對象 |
halfband |
fdesign.halfband 構(gòu)造一個半濾波器對象 |
highpass |
fdesign.highpass 構(gòu)造一個高通濾波器對象 |
hilbert |
fdesign.hilbert 構(gòu)造一個FIR希爾伯特變換器對象 |
interpolator |
fdesign.interpolator 構(gòu)造一個插值器對象 |
isinchp |
fdesign.isinchp 構(gòu)造一個反向sinc 高通濾波器對象 |
isinclp |
fdesign.isinclp 構(gòu)造一個反向sinc 低通濾波器對象 |
lowpass |
fdesign.lowpass 構(gòu)造一個低通濾波器對象 |
notch |
fdesign.notch 構(gòu)造一個陷波濾波器對象 |
nyquist |
fdesign.nyquist 構(gòu)造一個Nyquist濾波器對象 |
peak |
fdesign.peak構(gòu)造一個峰值濾波器對象 |
polysrc |
fdesign.polysrc 構(gòu)造一個多項式采樣率轉(zhuǎn)換器濾波器對象 |
rsrc |
fdesign.rsrc構(gòu)造一個有理因子采樣率轉(zhuǎn)換器對象 |
(2)濾波器設(shè)計規(guī)格spec
spec
是fdesign
的濾波器設(shè)計規(guī)格參數(shù),它是一個字符串向量。以第二部分設(shè)計的低通濾波器fdesign.lowpass
為例,其規(guī)格表達式為'Fp, Fst, Ap, Ast'
,其具體含義如下所示:
Fp
:通帶頻率(passband frequency);Fst
:阻帶頻率(stopband frequency);Ap
:通帶波紋(passband ripple);Ast
:阻帶衰減(stopband attenuation)。
如果不設(shè)置上面的四個參數(shù),則使用默認的參數(shù)值?;谏厦娴臑V波器規(guī)格參數(shù)spec
,可以使用design
函數(shù)設(shè)計濾波器,代碼如下所示:
% 使用默認規(guī)格參數(shù)的濾波器規(guī)格對象d
d = fdesign.lowpass % 濾波器規(guī)格包括`Fp, Fst
, Ap, Ast`
% 使用design函數(shù)設(shè)計濾波器
FIReq = design(d, 'equiripple', 'SystemObject', true);
length(FIReq.Numerator)
濾波器規(guī)格對象d
的規(guī)格參數(shù)如下圖所示:
(3)采樣頻率Fs
濾波器規(guī)格參數(shù)中的采樣頻率帶通常為,需要注意的是采樣率參數(shù)必須作為最后一個輸入?yún)?shù),并且如果指定了采樣率,則左右的頻率參數(shù)均以為單位。
(4)濾波器幅值參數(shù)的單位magunits
濾波器幅值參數(shù)的單位magunits
可用的單位包括如下三種:
dB
:分貝(decibels);linear
:線性單位;squared
:power單位。
當沒有設(shè)置magunits
參數(shù)時,fdesign
則假設(shè)所有幅度都以dB
為單位。
3.2 fdesign函數(shù)的輸出
fdesign
返回一個濾波器設(shè)計規(guī)格對象designSpecs
,每一個濾波器設(shè)計規(guī)格對象都包含如下表所示的內(nèi)容:
屬性名 | 默認值 | 描述 |
---|---|---|
Response |
取決于選定的響應(yīng)類型 | 定義了設(shè)計何種類型的濾波器,比如帶通濾波器、插值器等,該屬性為只讀值 |
Specification |
取決于選定的規(guī)格類型 | 定義了用于所需濾波器性能的濾波器特性,比如截止頻率Fc 或濾波器階數(shù)N 等 |
Description |
取決于選定濾波器類型 | 包含用于定義對象的篩選器規(guī)范的描述,以及從對象創(chuàng)建篩選器時使用的篩選器規(guī)范,它是一個只讀值。 |
NormalizedFrequency |
邏輯true |
確定濾波器計算使用的是從到的歸一化頻率,還是從到到的頻帶,即采樣頻率。其接受不帶單引號的true 或false 。音頻加權(quán)濾波器不支持標準化頻率。 |
除了上面的屬性之外,根據(jù)濾波器設(shè)計規(guī)范對象是單速率濾波器還是多速率濾波器,還包括如下額外屬性:
多速率濾波器額外屬性 | 描述 |
---|---|
DecimationFactor |
用于指定減少采樣率的量(正整數(shù)) |
InterpolationFactor |
用于指定增加采樣率的量(正整數(shù)) |
PolyphaseLength |
多相長度是組成抽取器或內(nèi)插器或速率變化因子濾波器的每個多相子濾波器的長度。總過濾器長度是pl和速率變化因子的乘積。pl必須是偶數(shù)。 |
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