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凯瑟罗德

Kaiser窗FIR滤波器设计估计参数

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语法

[n, n,β,ftype] = kaiserord (f, dev)
[n, n,β,ftype] = kaiserord (f, a, dev, fs)
c = kaiserord (f, dev, fs,“细胞”)

描述

［<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_79fd65d6-3048-4a3e-8562-df4372dcc2f9" class="intrnllnk">n，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_cf102488-a153-44f5-bb98-bc342d98634e" class="intrnllnk">贝塔，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_57390b13-9fb3-4551-a0b5-8eb480a5608c" class="intrnllnk">文件类型]=凯瑟罗德(<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev）返回筛选顺序n，归一化频带边缘Wn，以及形状因子贝塔指定用于的Kaiser窗口<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/fir1.html">fir1函数。设计FIR滤波器b这大致符合f，一个和dev使用b = fir1 (n, n, kaiser (n + 1,β),ftype, noscale)．

例子

［<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_79fd65d6-3048-4a3e-8562-df4372dcc2f9" class="intrnllnk">n，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_cf102488-a153-44f5-bb98-bc342d98634e" class="intrnllnk">贝塔，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_57390b13-9fb3-4551-a0b5-8eb480a5608c" class="intrnllnk">文件类型]=凯瑟罗德(<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_27bf94c7-066b-4407-bf63-598976ad1e32" class="intrnllnk">fs）使用采样率fs在赫兹。

例子

c= kaiserord (<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_db9987c4-bf7b-4386-9518-3edd3e2d5d6b" class="intrnllnk">f，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_fd13d216-6e0b-47ef-a286-219d879e590f" class="intrnllnk">一个，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev，<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_27bf94c7-066b-4407-bf63-598976ad1e32" class="intrnllnk">fs“细胞”)返回单元格数组，其中的元素是to的参数fir1．

例子

全部崩溃

打开实时脚本

设计一个低通滤波器，通带定义为0至1 kHz，阻带定义为1500 Hz至4 kHz。指定通带纹波为5%，阻带衰减为40 dB。

fsamp = 8000;Fcuts = [1000 1500];Mags = [1 0];Devs = [0.05 0.01];[n, n,β,ftype] = kaiserord (fcuts、杂志、开发者、fsamp);hh = fir1 (n, n, ftype kaiser (n + 1,β),“noscale”)；频率（hh、11024、fsamp）

图中包含2个轴对象。轴对象1包含line类型的对象。轴对象2包含line类型的对象。

打开实时脚本

设计一个奇长带通滤波器。注意奇长表示偶数阶，所以输入fir1必须是一个偶数。

fsamp=8000；fcuts=[1000 1300 2210 2410]；mags=[01 0]；devs=[0.01 0.05 0.01]；[n，Wn，beta，ftype]=kaiserord（fcuts，mags，devs，fsamp）；n=n+rem（n，2）；hh=fir1（n，Wn，ftype，kaiser（n+1，beta），“noscale”）;[H f] = freqz (hh, 1024, fsamp);情节(f、abs (H))网格

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为line的对象。

打开实时脚本

设计一个低通滤波器，通带截止为1500 Hz，阻带截止为2000 Hz，通带纹波为0.01，阻带纹波为0.1，采样率为8000 Hz。使用“细胞”选项

fs = 8000;[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord([1500 2000]，[1 0]，．．．(0.01 - 0.1), fs);b = fir1 (n, n, ftype kaiser (n + 1,β),“noscale”）;C = kaiserord([1500 2000]，[1 0]，[0.01 0.1]，fs，“细胞”）;bcell = fir1 (c {:});bcell hfvt = fvtool (b, 1日,1,“财政司司长”，fs）；图例（hfvt，“b”，“B细胞”）

图形过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“大小响应(dB)”的轴对象包含2个类型为line的对象。这些对象表示b, bcell。

输入参数

全部崩溃

带边，指定为向量。带边的长度f是2 *长度(a) 2．

频带振幅，以矢量形式指定。振幅在由定义的频带上指定f在一起f和一个定义一个分段常数响应函数。

最大允许偏差，指定为向量。dev向量的大小和一个指定每个频带的输出滤波器的频率响应与其频带振幅之间的最大允许偏差。中的条目dev指定通带纹波和阻带衰减。指定中的每个条目dev为正数，表示滤波器增益的绝对值(无单位)。

采样率，指定为以Hz测量的正标量。如果不指定参数fs，或者指定它为空向量[]，采样率默认为2 Hz，奈奎斯特频率为1 Hz。使用此语法可以指定按特定应用程序的采样率缩放的带边。频带边缘f必须介于0到之间fs/ 2。

输出参数

全部崩溃

筛选器顺序，作为正整数返回。

归一化频带边缘，作为实向量返回。

形状因子，作为正实标量返回。参数贝塔影响窗口傅里叶变换的旁瓣衰减。

过滤器类型，用于<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/fir1.html">fir1返回:

  • “低”-具有截止频率的低通滤波器<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_12b3523e-1af5-49e4-927c-2baab97bba3d" class="intrnllnk">Wn．

  • “高”-带截止频率的高通滤波器Wn．

  • “带通”-带通滤波器Wn是一个二元向量。

  • “停下来”-带阻滤波器Wn是一个二元向量。

  • “DC-0”-多带滤波器的第一个频带是阻带。

  • “DC-1”—多频带滤波器的第一个频带是通频带。

FIR参数，作为单元格数组返回。

提示

  • 注意区分过滤器长度和过滤器顺序的含义。过滤器长度是FIR滤波器中的脉冲响应样本数。通常，脉冲响应从n=0至n＝l–1，其中l为过滤器长度。过滤器顺序是滤波器Z变换表示形式中的最高功率。对于FIR传递函数，此表示形式是z，其中最高功率为zl1最低的能量是z0．过滤顺序比长度(l–1），并且也等于z多项式的。

  • 如果，在向量中<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/la/help/signal/ref/#mw_63658874-1da3-4b96-979a-da054d8566b1" class="intrnllnk">dev，指定带之间的不相等偏差时，将使用指定的最小偏差，因为Kaiser窗口方法被约束为在所有带中生成偏差最小的过滤器。

  • 在某些情况下,凯瑟罗德低估或高估订单n.如果过滤器不符合规格，请尝试更高的顺序，例如n + 1，n + 2等等，或者尝试更低的顺序。

  • 如果截止频率接近0或奈奎斯特频率，或者dev较大（大于10%）。

算法

给定频域中的一组规范，凯瑟罗德估计将大致满足规范要求的最小FIR滤波器阶数。凯瑟罗德将给定的滤波器规格转换为通带和阻带波纹，并将截止频率转换为加窗FIR滤波器设计所需的形式。

凯瑟罗德使用经验公式估算低通滤波器、微分器和希尔伯特变换器的阶数。多带滤波器（如带通滤波器）的估算值源自低通设计公式。

给出了Kaiser窗的设计公式及其在FIR滤波器设计中的应用

β ＝ ｛ 0.1102 （ α − 8．7 ） ， α > 50 0.5842 （ α − 21 ） 0.4 + 0.07886 （ α − 21 ） ， 21 ≤ α ≤ 50 0 ， α < 21

在哪里α= -20日志10δ是以分贝表示的阻带衰减，以及

n ＝ α − 7.95 2.285 （ Δ ω ）

在哪里n是滤波器阶数，Δω为最小过渡区域的宽度。

工具书类

IEEE声学、语音和信号处理学会数字信号处理委员会编。数字信号处理论文选集．卷二世。纽约:IEEE出版社，1976。

[2] Kaiser，James F.“使用我0-Sinh窗口功能。”1974年IEEE电路与系统国际研讨会论文集。1974年，第20-23页。

[3] 奥本海姆、艾伦·V、罗纳德·W·谢弗和约翰·R·巴克。离散时间信号处理。上鞍河，新泽西州:普伦蒂斯霍尔，1999。

扩展功能

C/C++代码生成
使用Matlab®编码器生成C和C++代码™.

另请参阅

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基于MATLAB的信号处理深度学习

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