移动平均滤波器与FIR滤波器有何不同?- Matlab＆S万博1manbetximulinkgydF4y2Ba

移动平均滤波器与FIR滤波器有何不同?gydF4y2Ba

移动平均滤波器是普通FIR滤波器的一种特殊情况。两个滤波器都有有限的脉冲响应。移动平均滤波器使用一系列缩放1s作为系数，而FIR滤波器系数是根据滤波器规格设计的。它们通常不是1的序列。gydF4y2Ba

使用有限滑动窗口计算流数据的移动平均值：gydF4y2Ba

$米gydF4y2Ba ogydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba \frac{xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba]gydF4y2Ba +gydF4y2Ba xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]gydF4y2Ba +gydF4y2Ba …gydF4y2Ba +gydF4y2Ba xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba -gydF4y2Ba NgydF4y2Ba]gydF4y2Ba}{NgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba}$

NgydF4y2Ba+ 1是过滤器的长度。该算法是具有系数向量的常规FIR滤波器的特殊情况，[gydF4y2BabgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba、……gydF4y2BabgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

$FgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba RgydF4y2Ba OgydF4y2Ba ugydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba ugydF4y2Ba tgydF4y2Ba =gydF4y2Ba {bgydF4y2Ba}_{0gydF4y2Ba} xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba]gydF4y2Ba +gydF4y2Ba {bgydF4y2Ba}_{1gydF4y2Ba} xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba -gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]gydF4y2Ba +gydF4y2Ba …gydF4y2Ba +gydF4y2Ba {bgydF4y2Ba}_{NgydF4y2Ba} xgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba -gydF4y2Ba NgydF4y2Ba]gydF4y2Ba$

为了计算输出，常规FIR滤波器将每个数据样本乘以一个来自[gydF4y2BabgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba、……gydF4y2BabgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba[矢量并增加结果。移动平均滤波器不使用任何乘法器。该算法添加了所有数据样本并将结果乘以gydF4y2Ba1 /gydF4y2BafilterLengthgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

移动平均滤波器和FIR滤波器的频响gydF4y2Ba

打开直播脚本gydF4y2Ba

比较移动平均滤波器与常规FIR滤波器的频响。设置正则FIR滤波器的系数为一个缩放1的序列。缩放因子为1/|filterLength|。gydF4y2Ba

创建一个gydF4y2Badsp。F我RFilter系统对象™，并设置其系数为1/40。要计算移动平均线，创建一个gydF4y2Badsp。MovingAveragegydF4y2Ba系统对象具有长度40的滑动窗口。两个滤波器都具有相同的系数。输入是高斯白噪声，其平均值为0和标准偏差1。gydF4y2Ba

过滤器= dsp。FIRFilter (gydF4y2Ba“分子”gydF4y2Ba的(40)/ 40);mvgAvg = dsp.MovingAverage (40);输入= randn (1024 1);filterOutput =过滤器(输入);mvgAvgOutput = mvgAvg(输入);gydF4y2Ba

使用fvtool可视化两个滤波器的频率响应。gydF4y2Ba

hfvt = fvtool (mvgAvgOutput filterOutput, 1, 1);传奇(hfvtgydF4y2Ba数字滤波器的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'移动平均过滤器'gydF4y2Ba);gydF4y2Ba

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为幅度响应(dB)的轴包含2个线型对象。这些对象代表FIR滤波器，移动平均滤波器。gydF4y2Ba

频率响应精确匹配，证明了移动平均滤波器是FIR滤波器的特例。gydF4y2Ba

为便于比较，请查看无噪声滤波器的频响。gydF4y2Ba

FVTool（过滤器）;gydF4y2Ba

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为幅度响应(dB)的轴包含一个类型为line的对象。gydF4y2Ba

将滤波器的频率响应与理想过滤器的响应进行比较。您可以看到通带中的主瓣不平坦，阻带中的纹波不受限制。移动平均滤波器的频率响应与理想过滤器的频率响应不匹配。gydF4y2Ba

为了实现一个理想的FIR滤波器，改变滤波器系数的向量，不是一个缩放1的序列。滤波器的频率响应会发生变化，并趋向于向理想滤波器响应靠拢。gydF4y2Ba

根据预定义的滤波器规格设计滤波器系数。例如，设计一个归一化截止频率为0.1的等纹波FIR滤波器，通带纹波为0.5，阻带衰减为40db。使用gydF4y2Bafdesign.lowpassgydF4y2Ba来定义过滤器规范和gydF4y2Ba设计gydF4y2Ba设计过滤器的方法。gydF4y2Ba

fileq = fdesign.lowpass（gydF4y2Ba'n，fc，ap，ast'gydF4y2Ba现年40岁的0.1,0.5,40);filterCoeff =设计(FIReq,gydF4y2Ba“equiripple”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“SystemObject”gydF4y2Ba,真正的);fvtool (filterCoeff)gydF4y2Ba

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为幅度响应(dB)的轴包含2个线型对象。gydF4y2Ba

滤波器的通带响应几乎是平坦的(与理想响应相似)，阻带具有约束的等波纹。gydF4y2Ba

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