Что представляют собой коэффициенты фильтра в цифровом фильтре?


12

Я разработал цифровой фильтр, используя fdatool из Matlab, и получил коэффициенты фильтра из инструмента.

Проблема в том, что я разработал фильтр 4-го порядка. Это дало мне 5 значений фильтра

h[] = {0.1930,0.2035,0.2071,0.2035,0.1930}
x[k] = Discrete time input signal

Теперь по формуле

Output = h[k]*x[n-k];

Выходные данные представляют собой окончательное отфильтрованное значение. Хотя результаты идут хорошо, но я не могу выяснить, как эти коэффициенты получаются с помощью Matlab и как простое умножение (свертка) дает окончательный отфильтрованный ответ для любой выборки.

Подойдет любая ссылка или объяснение. Я хотел бы знать полную внутреннюю работу расчета коэффициента фильтра.

Пожалуйста, прокомментируйте, если я где-то не уверен в своих сомнениях.

Благодарность :)


Какой тип фильтра это (вы должны были указать один в fdatool)?
Фонон

Это фильтр нижних частот, разработанный с использованием алгоритма наименьших квадратов
Прашант Сингх

Просто чтобы прояснить это: умножение и свертка - это ПОЛНОСТЬЮ разные вещи, поэтому ваше уравнение технически неверно. Свертка будет выглядеть примерно так: k = 1: FilterLength; y [n] = сумма (h [k]. * x [nk]);
Хильмар

Извините, я забыл поставить суммирование
Прашант Сингх

Ответы:


12

Мы можем попробовать очень краткое введение:

  1. Каждый фильтр представляет собой линейную инвариантную систему (LTI)
  2. Каждая Линейная Инвариантная Система может быть полностью описана своей передаточной функцией или импульсным откликом. Эти два могут быть преобразованы друг в друга с помощью преобразования Фурье
  3. Коэффициенты фильтра выводятся из импульсной характеристики или передаточной функции
  4. Точная природа коэффициентов фильтра зависит от алгоритма (их довольно много)
  5. В случае самого простого алгоритма, фильтра FIR (конечной импульсной характеристики) с прямой сверткой, коэффициенты фильтра являются просто импульсной характеристикой системы LTI.
  6. В большинстве других алгоритмов отношения намного сложнее, и изучение учебников действительно требуется.
  7. Весь предмет систем LTI, передаточных функций, преобразований Фурье, амплитудных откликов, фазовых откликов и т. Д., Вероятно, является еще одним учебником, достойным материала


1

вау ... этот вопрос является предметом целого курса университетского уровня по дискретным сигналам времени и системам. В двух словах, h называется импульсным откликом и тесно связана (через преобразование Фурье). Он характеризует систему (например, фильтр) во временной области. В системах с дискретным временем это «выборочная» форма, а коэффициенты представляют выборки для «конечной импульсной характеристики» или КИХ-фильтра. Вот достойная статья на эту тему, но, честно говоря, вам нужен учебник, чтобы получить полное понимание.


Благодарю. Но было бы слишком хорошо, если бы вы могли предложить мне название книги

Я полагаю, что это книга, из которой я узнал: amazon.com/Discrete-Time-Signal-Processing-2nd-Prentice-Hall/dp/…

3
Гораздо лучшая (и более практичная) книга для начинающих (IMNVHO) - « Понимание DSP»
Paul R

Understanding_DSP - поддержано!
Мартин Томпсон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.