Вступ до функції фільтра в Matlab

Ця функція фільтрує послідовність даних за допомогою цифрового фільтра, вихід фільтрації в основному згладжує або посилює сигнал (виключаючи конкретний діапазон частот). Це безпосередньо з II реалізації сигналу (стандартне різницеве ​​рівняння). Існує чотири способи представити фільтри в Matlab наступним чином:

  1. Вихід = фільтр (коефіцієнт b, коефіцієнт a, x)
  2. Вихід = фільтр ((b, a, x, z)
  3. Фільтр (b, a, x, z, dim)
  4. F, zf = фільтр ()

Синтаксис та приклади

Нижче представлені синтаксис та приклади функції фільтра в Matlab:

1. Вихід = фільтр (коефіцієнт b, коефіцієнт a, x)

  • Це моделювання використовувало раціональну функцію передачі на вхідному сигналі 'x'. У наведеному рівнянні a і b - коефіцієнти чисельника і знаменника сигналу.
  • У цьому випадку обов'язково мати (1) дорівнює 1, тому ми нормалізуємо коефіцієнт до 1, щоб задовольнити цю умову, а (1) не має бути рівним нулю, тоді тільки ми можемо нормалізувати коефіцієнт.
  • Вихід фільтра залежить від типу входу 'x'.
  • Якщо вхід 'x' вектор, то ми отримуємо вихід 'z' як вектор.
  • Якщо вхідний сигнал 'x' є матричним, то ми отримуємо вихідний сигнал 'z' стосовно кожного стовпця.
  • І якщо це багатовимірний сигнал, то ми отримуємо вихід відносно першого масиву.

Приклад

T = linspace(-pi, pi, 100 );
X = sin( t ) + 0.50 * rand ( size( t )) ;
w_size = 5;
b = ( 1 /w_size ) * ones( 1, w_size ) ;
a = 1 ;
f = filter ( coeff b, coeff a, x ) ;
plot ( t, x )
hold on
plot ( t, f )
legend ( 'Input ', 'Filter Data')

Вихід:

2. F = фільтр ((b, a, x, z)

  • Якщо в проектуванні є обмеження на пам'ять, то деякі фільтри враховують початкову умову та кінцеву умову.
  • Ці фільтри створюють великі дані та ділять вхід на два сегменти.

Приклад

x = randn( 110000, 1 ); - - - creation of input sequence x (1 to 110000)
x1 = x ( 1 : 51000 ) ; - - - splitting the seq. x1= 1 to 51000
x2 = x ( 51001 : end ) ; - - - second seg is x2 = 51000 to 110000
b = ( 4, 3 ) ; - - - numerator coefficient
a = ( 1, 0.4 ) ; - - - denominator coefficient
( f1, zf ) = filter ( b, a, x1 ) ; - - - filter function
f2 = filter ( b, a, x2, zf ) ; - - - filter function
f = filter ( b, a, x ) ; - - - filter function
isequal( f, ( f1 ; f2 ) ) - - - filter function matching

Вихід:

Вихід з вищевказаного коду дорівнює 1, що означає логічний 1, логічний 1 - справжня умова.

3. Фільтр (b, a, x, z, dim)

Цей тип фільтра використовується для проектування матриць вводу та виходу.

Приклад

rng default
x = rand ( 3, 10 ) ; - - - creation of input sequence 3 by 10
b = 1 ; - - - coefficient of numerator
a = ( 4 -0 .1 ) ; - - - coefficient of numerator
f = filter ( b, a, x, ( ), 2 ) ; - - - filter function
t = 0 : length (input seq. )-1 ;
plot ( t, x ( 1, : ) ) - - - input signal
hold on
plot ( t, f ( 1, : ) ) - - - output signal
legend('Input ', 'Filter output')

Вихід:

4. F, zf = фільтр ()

Якщо є обмеження пам’яті, використовується цей тип фільтра, він використовує початкові та кінцеві умови, і він ділить вхідний сигнал на два сегменти.

Приклад

x = randn ( 110000, 1 ) ; - - - create random signal
x1 = x ( 1 : 51000 ) ; - - - splits signal from 1 to 51000
x2 = x ( 51001 : end ) ; - - - second input signal 51001 to 110000
b = ( 6, 3 ); . - - -numerator coefficient
a = ( 1, 0.9 ) ; - - - denominator coefficient
( f1, zf ) = filter ( b, a, x1 ) ; - - - filter function
f2 = filter ( b, a, x2, zf ) ; . - - - filter function
f = filter ( b, a, x) ; - - - .filter function
isequal ( f, ( f1 ; f2 ) ) - - - output signal matching

Вихід:

Вихід вищевказаного сигналу є логічним 1, що означає, що умова справжня.

Висновок - Функція фільтра в Matlab

Функція фільтра, головним чином, використовується для реалізації середнього фільтра, що рухається. Ковзна середня фільтрація - це найпростіший і поширений метод згладжування. фільтрація також використовується для видалення шуму.

Рекомендовані статті

Це посібник з функції фільтра в Matlab. Тут ми обговорюємо введення та різні приклади функції фільтра в matlab разом із його синтаксисом. Ви також можете переглянути наступні статті, щоб дізнатися більше -

  1. Вбудовані функції в Matlab
  2. Функції передачі в Matlab
  3. Анонімні функції в Matlab
  4. Питання для інтерв'ю MATLAB
  5. Функції MATLAB
  6. Компілятор Matlab | Застосування компілятора Matlab

Категорія:

Великі дані