筛选

1-D数字滤波器

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句法

y =过滤器（b，a，x）
y =滤波器（b，a，x，zi）
y =滤波器（b，a，x，zi，dim）
[y，zf] =滤波器（___）

描述

例子

y=过滤器（B.那一种那X）过滤输入数据X用一个有理转移功能由分子和分母系数定义B.和一种。

如果A（1）不等于1， 然后筛选通过归一成滤波器系数A（1）。所以，A（1）必须是非零。

  • 如果X是一个矢量，然后筛选将过滤的数据返回为与相同尺寸的向量X。

  • 如果X是一个矩阵，然后筛选沿着第一维作用并返回每个列的过滤数据。

  • 如果X那是一个多维数组筛选沿着尺寸不等于1的第一个阵列维度。

例子

y=过滤器（B.那一种那X那Zi.）使用初始条件Zi.用于过滤器延迟。长度Zi.必须平等最大（长度（a），长度（b）） - 1。

例子

y=过滤器（B.那一种那X那Zi.那暗淡）沿着维度行事暗淡。例如，如果X是一个矩阵，然后过滤器（B，A，X，Zi，2）返回每行的过滤数据。

例子

[y那ZF.] =过滤器（___）还返回最终条件ZF.使用先前的语法中的任何滤波器延迟。

例子

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移动平均滤波器是用于平滑噪声数据的常用方法。这个例子使用了筛选沿数据矢量计算平均值的功能。

创建一个由随机噪声损坏的正弦数据的一个100乘100行向量。

t = linspace（-pi，pi，100）;RNG.默认％初始化随机数生成器X = SIN（T）+ 0.25 * rand（尺寸（t））;

移动平均滤波器幻灯片窗口长度 W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. 沿数据，计算每个窗口中包含的数据的平均值。以下差分方程定义了向量的移动平均滤波器 X ：

y （ N ） = 1 W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. （ X （ N ） + X （ N - 1 ） + 。 。 。 + X （ N - （ W. 一世 N D. O. W. S. 一世 Z. E. - 1 ） ） ） 。

对于窗口大小为5，计算Rational Transfer函数的分子和分母系数。

Windowsize = 5;b =（1 / windowsize）*那些（1，Windowsize）;a = 1;

查找数据的移动平均值并将其与原始数据绘制。

y =滤波器（b，a，x）;图（t，x）持有上图（T，Y）传奇（'输入数据'那'过滤数据'）

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此示例通过以下Rational Transfer函数筛选数据矩阵。

H （ Z. ） = B. （ 1 ） 一种 （ 1 ） + 一种 （ 2 ） Z. - 1 = 1 1 - 0. 。 2 Z. - 1

创建一个2×15的随机输入数据矩阵。

RNG.默认％初始化随机数生成器x =兰特（2,15）;

定义合理传递函数的分子和分母系数。

B = 1;a = [1 -0.2];

沿第二维应用转移功能X并返回每行的1-D数字滤波器。绘制对滤波数据的第一行原始数据。

y =滤波器（b，a，x，[]，2）;t = 0：长度（x）-1;％索引矢量绘图（t，x（1，:)）持有上plot（t，y（1，:)）图例（'输入数据'那'过滤数据'） 标题（'第一排'）

将第二行输入数据绘制于过滤的数据。

图绘图（t，x（2，:)）持有上plot（t，y（2，:)）传奇（'输入数据'那'过滤数据'） 标题（'第二排'）

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使用初始和最终条件进行过滤延迟以在部分中过滤数据，特别是如果内存限制是考虑因素。

生成大的随机数据序列并将其分成两个段，X1和X2。

x = randn（10000,1）;x1 = x（1：5000）;x2 = x（5001：结束）;

整个序列，X，是垂直串联X1和X2。

定义Rational Transfer函数的分子和分母系数，

H （ Z. ） = B. （ 1 ） + B. （ 2 ） Z. - 1 一种 （ 1 ） + 一种 （ 2 ） Z. - 1 = 2 + 3. Z. - 1 1 + 0. 。 2 Z. - 1 。 

b = [2,3];a = [1,0.2];

过滤子序列X1和X2一次一个。从过滤输出最终条件X1将过滤器的内部状态存储在第一个段的末尾。

[Y1，ZF] =滤波器（B，A，X1）;

使用最终条件过滤X1作为过滤第二段的初始条件，X2。

Y2 =滤波器（B，A，X2，ZF）;

y1.是来自的过滤数据X1， 和Y2.是来自的过滤数据X2。整个过滤的序列是垂直串联y1.和Y2.。

同时过滤整个序列进行比较。

y =滤波器（b，a，x）;Isequal（Y，[Y1; Y2]）
ans =.逻辑1

输入参数

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分子系数的有理转移功能，指定为向量。

数据类型：双倍的|单身的|INT8.|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32.|UINT64|逻辑
复数支持：万博1manbetx是的

分母系数有理转移功能，指定为向量。

数据类型：双倍的|单身的|INT8.|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32.|UINT64|逻辑
复数支持：万博1manbetx是的

输入数据，指定为向量，矩阵或多维数组。

数据类型：双倍的|单身的|INT8.|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32.|UINT64|逻辑
复数支持：万博1manbetx是的

过滤延迟的初始条件，指定为向量，矩阵或多维数组。

  • 如果Zi.是一个矢量，那么它的长度必须是最大（长度（a），长度（b）） - 1。

  • 如果Zi.是矩阵或多维阵列，那么前方维度的大小必须是最大（长度（a），长度（b）） - 1。每个剩余维度的大小必须与相应维度的大小相匹配X。例如，考虑使用筛选沿着第二个维度（昏暗= 2）3×4×5阵列X。阵列Zi.必须有大小[最大（长度（a），长度（b）） - 1] - 3-by-5。

默认值，指定[]，将所有过滤器延迟初始化为零。

数据类型：双倍的|单身的|INT8.|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32.|UINT64|逻辑
复数支持：万博1manbetx是的

维度运行，指定为正整数标量。如果没有指定值，则默认值是第一个数组维度，其大小不等于1。

考虑二维输入数组，X。

  • 如果昏暗= 1， 然后过滤器（B，A，X，Zi，1）沿着行工作X并返回应用于每列的过滤器。

  • 如果昏暗= 2， 然后过滤器（B，A，X，Zi，2）沿着列X并返回应用于每一行的过滤器。

如果暗淡大于ndims（x）， 然后筛选回报X。

数据类型：双倍的|单身的|INT8.|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32.|UINT64|逻辑

输出参数

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过滤数据，返回为向量，矩阵或与输入数据相同大小的多维数组，X。

如果X是类型单身的， 然后筛选本身计算单一精度，和y也是类型的单身的。除此以外，y作为类型返回双倍的。

数据类型：双倍的|单身的

过滤延迟的最终条件，作为向量，矩阵或多维数组返回。

  • 如果X是一个矢量，然后ZF.是长度的柱矢量最大（长度（a），长度（b）） - 1。

  • 如果X是矩阵或多维数组，然后是ZF.是长度的一系列列矢量最大（长度（a），长度（b）） - 1，这样的列数ZF.相当于列的数量X。例如，考虑使用筛选沿着第二个维度（昏暗= 2）3×4×5阵列X。阵列ZF.有大小[最大（长度（a），长度（b）） - 1] - 3-by-5。

数据类型：双倍的|单身的

更多关于

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有理转移功能

输入输出描述筛选在z变换域中的向量上的操作是一个合理的传递函数。合理的传递函数是表格

y （ Z. ） = B. （ 1 ） + B. （ 2 ） Z. - 1 + ...... + B. （ N B. + 1 ） Z. - N B. 1 + 一种 （ 2 ） Z. - 1 + ...... + 一种 （ N 一种 + 1 ） Z. - N 一种 X （ Z. ） 那

处理冷杉和IIR过滤器[1]。N一种是反馈过滤器订单，还有NB.是前馈过滤器顺序。由于归一化，假设一种（1）= 1。

您还可以将Rational Transfer功能表达为差分方程

一种 （ 1 ） y （ N ） = B. （ 1 ） X （ N ） + B. （ 2 ） X （ N - 1 ） + ...... + B. （ N B. + 1 ） X （ N - N B. ） - 一种 （ 2 ） y （ N - 1 ） - ...... - 一种 （ N 一种 + 1 ） y （ N - N 一种 ） 。

此外，您可以使用其直接形式的II转换实现表示Rational Transfer功能，如下图所示。这里，N一种= N.B.。

运作筛选在样品上m由时域差分方程给出

y （ m ） = B. （ 1 ） X （ m ） + W. 1 （ m - 1 ） W. 1 （ m ） = B. （ 2 ） X （ m ） + W. 2 （ m - 1 ） - 一种 （ 2 ） y （ m ） ⋮ = ⋮ ⋮ W. N - 2 （ m ） = B. （ N - 1 ） X （ m ） + W. N - 1 （ m - 1 ） - 一种 （ N - 1 ） y （ m ） W. N - 1 （ m ） = B. （ N ） X （ m ） - 一种 （ N ） y （ m ） 。

尖端

  • 如果您有信号处理工具箱™，请使用y =过滤器（D，x）过滤输入信号X与A.DigitalFilter.（信号处理工具箱）目的D.。生成D.基于频率响应规格，使用设计档案（信号处理工具箱）。

  • 如果您有DSP系统工具箱™，请使用y =筛选器（dobj，x）过滤输入信号X与A.德菲尔特（DSP系统工具箱）目的dobj.。

  • 用来筛选用来的功能B.来自FIR滤波器的系数，使用y =滤波器（b，1，x）。

  • 看数字过滤（信号处理工具箱）有关过滤功能的更多信息。

参考

[1] Oppenheim，Alan V.，Ronald W. Schafer和John R. Buck。离散时间信号处理。上部马鞍河，NJ：Prentice-Hall，1999。

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与Matlab引入深度学习

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