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dsp。HighpassFilter

FIR或IIR高通滤波器

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描述

的dsp。HighpassFilter系统对象™使用给定的设计规范随着时间的推移独立地过滤输入的每个通道。您可以设置FilterType的属性dsp。HighpassFilter来“杉”或“信息检索”实现对象作为FIR或IIR高通滤波器。

要过滤输入的每个通道:

创建dsp。HighpassFilter对象并设置其属性。
调用带有参数的对象，就像调用函数一样。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?(MATLAB)。

创建

语法

HPF = dsp。HighpassFilter

HPF = dsp.HighpassFilter(名称，值)

描述

高通滤波器= dsp。HighpassFilter返回一个最小阶FIR高通滤波器，高通滤波器，使用默认的筛选设置。调用带有默认属性设置的对象会过滤输入数据，屏蔽频带频率为8的通频带频率12的阻带衰减80的通带波纹0．1dB。

高通滤波器= dsp。HighpassFilter (名称,值）返回高通过滤器，带有一个或多个指定的附加属性名称,值对参数。的名字属性名称和价值对应的值。的名字必须出现在单引号(' ')内。可以以任意顺序指定多个名值对参数Name1, Value1,…,的家．

属性

除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放函数解锁它们。

如果属性是可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的更多信息，请参见在MATLAB中使用系统对象设计系统(MATLAB)。

`SampleRate`- - - - - -输入采样率
`44100`(默认)|正实标量

输入采样率(以Hz为单位)，指定为逗号分隔的对“SampleRate”和一个正实标量。

数据类型:单|双

`FilterType`- - - - - -过滤器类型
`“杉”`(默认)|`“信息检索”`

过滤器类型，指定为以下选项之一:

“杉”-设计一个FIR高通滤波器。
“信息检索”该对象设计了一个IIR高通(双方)滤波器。

`DesignForMinimumOrder`- - - - - -最小订购量滤波器设计
`真正的`(默认)|`假`

最小序滤波器设计，指定为逗号分隔对组成“DesignForMinimumOrder”和一个逻辑值。如果此属性为真正的,然后dsp。HighpassFilter设计满足通带频率、阻带频率、通带波纹和阻带衰减规格的最小阶滤波器。使用相应的属性设置这些规范。如果此属性为假类中指定的顺序设计过滤器FilterOrder财产。此滤波器设计满足使用各自属性设置的通频带频率、通频带波纹和阻带衰减规范。

`FilterOrder`- - - - - -FIR或IIR滤波器的顺序
`50`(默认)|正整数标量

FIR或IIR滤波器的顺序，指定为逗号分隔的对，由“FilterOrder”和一个正整数标量。

依赖关系

的值时，指定筛选器顺序才有效“DesignForMinimumOrder”是假．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`StopbandFrequency`- - - - - -滤波器阻带边缘频率
`8000`(默认)|实正标量

滤波器阻带边缘频率，单位为Hz，指定为逗号分隔的对，由“StopbandFrequency”和一个实数正的标量。阻带边缘频率的值(以Hz为单位)必须小于通带频率。

依赖关系

只能在以下情况下指定阻带边缘频率“DesignForMinimumOrder”是真正的．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`PassbandFrequency`- - - - - -滤波器通带边缘频率
`12000`(默认)|实正标量

滤波器通带边缘频率，单位为Hz，指定为逗号分隔的对，由“PassbandFrequency”和一个实数正的标量。通带边缘频率的值(以Hz为单位)必须小于该值的一半SampleRate并且大于StopbandFrequency．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`StopbandAttenuation`- - - - - -阻带中的最小衰减
`80`(默认)|实正标量

阻带中的最小衰减，单位为dB，指定为逗号分隔的对，由“StopbandAttenuation”和一个实数正的标量。阻带中的最小衰减默认为80dB。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`PassbandRipple`- - - - - -通带内滤波器响应的最大纹波
`0．1`(默认)|实正标量

通带中滤波器响应的最大纹波，单位为dB，指定为逗号分隔的对，由“PassbandRipple”和一个实数正的标量。过滤器响应的最大纹波默认为0．1dB。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

定点属性

`RoundingMethod`- - - - - -输出定点运算的舍入方法
`“地板”`(默认)|`“天花板”`|`“收敛”`|`“最近的”`|`“圆”`|`“简单”`|`“零”`

输出定点操作的舍入方法，指定为字符向量。有关舍入模式的更多信息，请参见精度和范围．

`CoefficientsDataType`- - - - - -系数的字和分数长度
`numerictype ([], 16)`(默认)|`numerictype`对象

系数的字和分数长度，指定为anumerictype对象。默认的,numerictype (16)对应于具有16位系数和基于系数值确定的分数长度的带符号数值类型对象，以提供最佳精度。

此属性不可调。

输出的字长与输入的字长相同。计算输出的部分长度，这样输出的整个动态范围可以表示而不溢出。有关如何计算输出的分数长度的详细信息，请参见FIR滤波器中避免溢出的定点精度规则．

使用

语法

y = HPF(x)

描述

y=高通滤波器(x）高通滤波输入信号，x．y是高通滤波版吗x．

输入参数

`x`- - - - - -噪声数据输入
向量|矩阵

有噪声的数据输入，指定为向量或矩阵。如果输入信号是一个矩阵，矩阵的每一列被视为一个独立的通道。输入信号的行数表示通道长度。该对象接受可变大小的输入。锁定对象后，可以更改每个输入通道的大小，但不能更改通道的数量。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:金宝app是的

输出参数

`y`-过滤输出
向量|矩阵

过滤后的输出，作为向量或矩阵返回。输出具有与输入相同的大小、数据类型和复杂性特征。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放名为obj，使用以下语法:

发行版(obj)

特定于`dsp。HighpassFilter`

`freqz`	滤波器的频率响应
`fvtool`	可视化DSP滤波器的频率响应
`impz`	离散时间滤波器的脉冲响应系统对象
`信息`	filter系统对象信息
`多项式系数`	滤波器系数
`成本`	估计实现过滤器系统对象的成本
`grpdelay`	离散时间滤波器的群时延响应系统对象
`generatehdl`	生成量化DSP滤波器的HDL代码(需要filter Design HDL Coder)
`测量`	测量滤波器系统对象的频响特性

通用于所有系统对象

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置系统对象的内部状态

例子

FIR和IIR高通滤波器的脉冲和频率响应

打开实时脚本

为44.1 kHz采样的数据创建一个最小序FIR高通滤波器。指定通带频率为12 kHz，阻带频率为8 kHz，通带波纹为0.1 dB，阻带衰减为80 dB。

Fs = 44.1e3;filtertype =“杉”；Fpass = 12e3;Fstop = 8e3;Rp = 0.1;停止= 80;FIRHPF = dsp。HighpassFilter (“SampleRate”Fs,…“FilterType”filtertype,…“PassbandFrequency”成就,…“StopbandFrequency”Fstop,…“PassbandRipple”Rp,…“StopbandAttenuation”, Astop);

设计一个具有与FIR高通滤波器相同特性的最小阶IIR高通滤波器。使用克隆创建一个具有与FIR高通滤波器相同属性的系统对象。改变FilterType属性的克隆筛选器信息检索．

IIRHPF =克隆(FIRHPF);IIRHPF。FilterType =“信息检索”；

绘制FIR高通滤波器的脉冲响应图。零阶系数被延迟19个样本，这等于滤波器的组延迟。FIR高通滤波器是因果FIR滤波器

fvtool (FIRHPF“分析”，“冲动”）

画出IIR高通滤波器的脉冲响应。

fvtool (IIRHPF“分析”，“冲动”）

画出FIR高通滤波器的幅值和相位响应。

fvtool (FIRHPF“分析”，“频率”）

画出IIR高通滤波器的幅值和相位响应。

fvtool (IIRHPF“分析”，“频率”）

计算实现FIR高通滤波器的成本。

成本(FIRHPF)

ans =带有字段的结构:NumCoefficients: 39 NumStates: 38 MultiplicationsPerInputSample: 39 AdditionsPerInputSample: 38

计算实现IIR高通滤波器的成本。IIR滤波器比FIR滤波器更有效地实现。

成本(IIRHPF)

ans =带有字段的结构:NumCoefficients: 18 NumStates: 14 MultiplicationsPerInputSample: 18 AdditionsPerInputSample: 14

计算FIR高通滤波器的群时延。

grpdelay (FIRHPF)

计算IIR高通滤波器的群时延。FIR滤波器具有恒定的组延迟(线性相位)，而IIR滤波器则没有。

grpdelay (IIRHPF)

用IIR高通滤波器滤除高斯白噪声

打开脚本

请注意:本例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您使用的是较早的版本，请将对函数的每次调用替换为等效函数一步语法。例如，myObject(x)变成step(myObject,x)。

设置IIR高通滤波器。高斯白噪声的采样率为44,100 Hz。滤波器的通带频率为12 kHz，阻带频率为8 kHz，通带纹波为0.1 dB，阻带衰减为80 dB。

Fs = 44.1e3;filtertype =“信息检索”；Fpass = 12e3;Fstop = 8e3;Rp = 0.1;停止= 80;HPF = dsp。HighpassFilter (“SampleRate”Fs,…“FilterType”filtertype,…“PassbandFrequency”成就,…“StopbandFrequency”Fstop,…“PassbandRipple”Rp,…“StopbandAttenuation”, Astop);

查看高通滤波器的幅值响应。

fvtool(高通滤波器)

创建一个频谱分析器对象。

Sa = dsp。简介(“SampleRate”, 44.1 e3,…“PlotAsTwoSidedSpectrum”假的,“ShowLegend”,真的,“YLimits”，…30 [-150],…“标题”，…IIR高通滤波器的输入信号和输出信号）;sa。ChannelNames = {“输入”，“输出”}；

对白色高斯噪声输入信号进行滤波。使用频谱分析仪查看输入和输出信号。

为k = 1:100输入= randn(1024,1);输出= hpf(输入);sa((输入、输出));结束

测量高通滤波器的频响特性

打开实时脚本

测量高通滤波器的频率响应特性。创建一个dsp。HighpassFilter具有默认属性的系统对象。测量滤波器的频率响应特性。

HPF = dsp。HighpassFilter

HPF = dsp。HighpassFilter属性:FilterType: 'FIR' DesignForMinimumOrder: true StopbandFrequency: 8000 PassbandFrequency: 12000 stopbanddamping: 80 PassbandRipple: 0.1000 SampleRate: 44100显示所有属性

测量法

HPFMeas =采样率:44.1 kHz阻带边缘:8 kHz 6-dB点:10.418 kHz 3-dB点:10.8594 kHz通带边缘:12 kHz阻带注意。: 81.8558 dB通带波纹:0.08066 dB过渡宽度:4 kHz

算法

FIR高通滤波器

当FilterType属性设置为“杉”,dsp。HighpassFilter对象作为FIR高通滤波器。在这种构型中，dsp。HighpassFilter是使用的替代方案吗firceqrip而且firgr与dsp。FIRFilter．该对象将两个步骤的过程浓缩为一个步骤。对于最小次设计，采用了广义雷米兹FIR滤波器设计算法。对于指定的阶数设计，该对象采用约束等纹波FIR滤波器设计算法。设计的滤波器被实现为一个线性相位的Type-1滤波器直接的形式结构。你可以用测量验证设计是否符合规定的规格。

IIR高通滤波器

当FilterType属性设置为“信息检索”,dsp。HighpassFilter对象作为IIR高通滤波器。在此配置中，该对象使用椭圆设计方法计算满足滤波器设计规范所需的SOS和比例值。对象使用SOS和缩放值来设置直接形式I双二次IIR滤波器，它构成了IIR版本的基础dsp。HighpassFilter系统对象。你可以用测量验证设计是否符合规定的规格。

参考文献

沙帕克，d.j.和安东尼。设计FIR数字滤波器的广义雷米兹方法IEEE^®电路与系统汇刊．第37卷，第2期，1990年2月，第161-174页。

[2]塞莱斯尼克，i.w.和C. S.伯勒斯。交换算法，补充Parks-McClellan算法的线性相位FIR滤波器设计。《IEEE电路与系统汇刊》．1997年2月，第44卷第2期，第137-143页。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

看到MATLAB代码生成中的系统对象(MATLAB编码器)。

该对象支持为ARM生成代金宝app码^®皮质^®-M和ARM Cortex-A处理器。

定点转换
使用定点设计器设计和模拟定点系统。

另请参阅

功能

多项式系数|成本|freqz|fvtool|generatehdl|grpdelay|impz|信息|测量

系统对象

dsp。LowpassFilter

主题

过滤系统对象的分析方法

在R2015a中介绍

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