巴特沃斯低通滤波器_范文大全

巴特沃斯低通滤波器

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【专家解析】巴特沃斯低通滤波器

【优秀范文】巴特沃斯低通滤波器

问题一:各滤波器的优缺点,特别需要的是巴特沃斯滤波器的优缺点。谢谢了 20分

巴特沃斯型滤波器的特点是同袋内比较平坦;切比雪夫型滤波器的特点是通带内有等波纹起伏;逆切比雪夫亥滤波器的特点是阻带内有等波纹的起伏;椭圆函数型滤波器的特点是通带和阻带内都有等波纹的起伏;贝塞尔型滤波器的特点是衰减特性很差,它的阻带衰减非常缓慢,但是,这种滤波器的相位特性好,因而对于要求输出信号波形不能失真(即不能有相位失真)的场合非常有用。

问题二:巴特沃斯滤波器的特性

巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝,每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降,并且也是唯一的无论阶数,振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高,在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。

问题三:求 MATLAB 巴特沃思 低通滤波器程序。

冲击响应不变法函数

[bz,az]=impinvar(b,a,Fs)

[bz,az]=impinvar(b,a)

例如:取采样频率f=1KHz,用双线性变换法设计五阶Butterworth低通数字滤波器,绘出模拟滤波器与数字滤波器的幅频与相频特性,MATLAB程序如下:

[z,p,k]=buttap(5) ;% 设计五阶Butterworth低通模拟滤波器原型

[zd,pd,kd]=bilinear(z,p,k,1000);%双线性变换得到低通数字滤波器

[b,a]=zp2tf(zd,pd,kd);%滤波器类型转换

w=128;

freqs(b,a,w)

figure;

freqz(b,a,w)

实例:1、设带通滤波器的滤波器中心频率为W0=2KHz,带宽为BW=100Hz, 取采样频率f=10kHZ,用脉冲相应不变法设计,设计五阶带通Butterworth数字滤波器,绘出数字滤波器的频谱特性

[z,p,k]=buttap(5);

[b,a]=zp2tf(z,p,k);

w=128;

w0=2000;

[bt,at]=lp2bp(b,a,w0,10000);

[bz,az]=impinvar(b,a,w);

freqz(bt,at,w)

2、直接设计五阶butterworth带通滤波器,绘出频谱图。(高端与低端截止频率分别为0.2和0.9)

figure;

w=[0.2,0.9];

[b,a]=butter(5,w);

freqz(b,a)

3、设高通截止频率为w0=10000Hz, 取采样频率f=20000,用双线性变换法设计六阶高通Butterworth数字滤波器,绘出数字滤波器的频谱特性

[z,p,k]=besselap(6);

[b,a]=zp2tf(z,p,k);

w=128;

w0=10000;

[bt,at]=lp2hp(b,a,w0);

[bz,az]=bilinear(bt,at,20000);

freqz(bz,az,w)

4、取采样频率f=100Hz,用双线性变换法设计五阶Butterworth低通数字滤波器,绘出模拟滤波器与数字滤波器的幅频与相频特性

[z,p,k]=buttap(5);

[zd,pd,kd]=bilinear(z,p,k,100);

[b,a]=zp2tf(zd,pd,kd);

w=128;

freqs(b,a,w);

figure;

freqz(b,a,w)

具体的得根据情况自己确定

问题四:巴特沃斯滤波器如何计算信号衰减量 5分

先要确定滤波器的幅度平方函数的表达式及相关参数。有了函数表达龚,将实际频率代入,得到幅度平方值,再开方,就得到该频率下的增益A,衰减量一般采用db表示,即衰减量=20logA。

问题五:低通滤波器的截止频率是什么意思

无论是什么样的滤波器,一般都是指-3db的位置,也就是说从滤波器的通带的增益算起,下降-3db的位置。由于db的计算公式是20*log10(x),x为信号某一个频率上真正的幅值,所以稍加计算可得,-3db实际相当于频率增益下降到了原来的0.707,而不是一半。

对于低通滤波器,是低于某个频率为通带,高于某个频率为阻带。如果要输入9.5KHz~1.5KHz的方波,则9.5KHz~1.5KHz这些频率必须在通带之内,所以滤波器的截止频率要高于9.5KHz。

问题六:基于MATLAB的巴特沃斯低通滤波器的设计。求代码?

举个例子,希望有所帮助。代码clc; clear all; close all;wp=5000*2*pi;ws=15000*2*pi;ap=1;as=70;Fs=15000;Fp=9000;%选择滤波器的最小阶数[N,Wc]=buttord (wp,ws,ap,as,'s');%创建Butterworth低通滤波器原型[Z,P,K]=buttap(N);%零极点增益模型转换为状态空间模型[A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K);%实现低通向低通的转变[AT,BT,CT,DT]=lp2lp(A,B,C,D,Wc);%状态空间模型转换为传递函数模型[num1,den1]=ss2tf(AT,BT,CT,DT);%运用双线性变换法把模拟滤波器转换成数字滤波器[num2,den2]=bilinear(num1,den1,35000);%求频率响应[H,W]=freqz(num2,den2);%绘出频率响应曲线figure;plot(W*Fs/(2*pi),abs(H));grid;xlabel('频率/Hz');ylabel('幅值');结果

问题七:用matlab设计巴特沃斯IIR数字低通滤波器对其进行信号处理(要matlab程序)

Wp=0.2;Ws=0.3;Ap=1;As=15;

[N,wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As);

[b,a]=butter(N,wc);

xn=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2攻-2,-2,0];

yn=filter(b,a,xn);

stem(yn)

或plot(yn)

问题八:MATLAB 实现巴特沃斯滤波器

简介

巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬·巴特沃斯(Stephen Butterworth)在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。巴特沃斯滤波器的特性巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦,没有起伏,而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。利用巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器对受噪声干扰的图像进行平滑处理。

实例% By lyqmath

% DLUT School of Mathematical Sciences 2008

% BLOG: blog.sina.com.cn/lyqmath

clc; clear all; close all;

I=imread('rice.png');

figure;

subplot(2, 2, 1); imshow(I); title('原图像');

J1 = imnoise(I, 'salt & pepper'); % 叠加椒盐噪声

subplot(2, 2, 2); imshow(J1); title('加噪声图像');

g = fft2(double(J1)); % 傅立叶变换

g = fftshift(g); % 转换数据矩阵

[M, N]=size(g);

nn = 2; % 二阶巴特沃斯(Butterworth)低通滤波器

d0 = 20;

m = fix(M/2);

n = fix(N/2);

for i = 1:M

for j = 1:N

d = sqrt((i-m)^2+(j-n)^2);

h = 1/(1+0.414*(d/d0)^(2*nn)); % 计算低通滤波器传递函数

result(i,j) = h*g(i,j);

T(i, j) = h;

end

end

result = ifftshift(result);

J2 = ifft2(result);

J3 = uint8(real(J2));

subplot(2, 2, 3); mesh(T); title('滤波器示意图')

box on;

% 显示滤波处理后的图像

subplot(2, 2, 4); imshow(J3); title('滤波结果')结果

问题九:巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器的区别?

相同阶数时:

巴特沃斯滤波器通带最平坦,阻带下降慢。

切比雪夫滤波器通带等纹波,阻带下降较快。

贝塞尔滤波器通带等纹波,阻带下降慢。也就是说幅频特性的选频特性最差。但是,贝塞尔滤波器具有最佳的线性相位特性。

此外,还有椭圆滤波器,椭圆滤波器在通带等纹波(阻带平坦或等纹波),阻带下降最快。

问题十:急!如何用MATLAB构建理想低通滤波器,巴特沃斯低通滤波器,指数低通滤波器和梯形低通滤波器对图像处理

比如你要处理的信号叫x(n),是一个N点的序列。

理想低通滤波器最简单,先对x(n)做FFT,得到频域特性X(k),然后把高频部分的数据改为0,最后在用IFFT变换转换到时域,就是理想滤波了,因为高频完全被抹掉了,而低频信息丝毫不变。

其他滤波器就不能这样赖皮的做了,因为理想滤波器必须有无限多个抽头才能达到“高频完全被抹掉了,而低频信息丝毫不变”的效果。实际中是不可能的。搐他滤波器就是根据你要的阶数先设计出滤波器的时域冲击响应h(n),再用filter( )函数让信号通过这个滤波器,这样来实现

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