ellip

椭圆滤波器设计

语法

[b,a] = ellip(n,Rp,Rs,Wp)

[b,a] = ellip(n,Rp,Rs,Wp,ftype)

[z,p,k] = ellip(<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿）

[A,B,C,D] =<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿）

［<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿= ellip(<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿, ' s ')

描述

例子

［<一个href="#bucr9wl_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个= ellip(<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">Rp，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs，<一个href="#bucr9wl-Wp" class="intrnllnk">Wp）返回的传递函数系数n通带边缘频率归一化的th阶低通数字椭圆滤波器Wp．生成的过滤器具有Rp峰到峰通带波纹的分贝Rs阻带衰减的分贝从峰值通带值下降。

例子

［<一个href="#bucr9wl_sep_shared-ba" class="intrnllnk">b,一个= ellip(<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">Rp，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs，<一个href="#bucr9wl-Wp" class="intrnllnk">Wp，<一个href="#bucr9wl-ftype" class="intrnllnk">ftype）设计低通、高通、带通或带阻椭圆滤波器，取决于的值ftype元素的个数Wp．由此产生的带通和带阻设计是二阶的n．

注意:看到<一个href="//www.tatmou.com/help/releases/R2019b/signal/ref/ellip.html" class="intrnllnk">限制有关影响传递函数形成的数值问题的信息。

例子

［<一个href="#bucr9wl_sep_shared-zpk" class="intrnllnk">z,磷、钾= ellip(<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿）设计低通、高通、带通或带阻数字椭圆滤波器，并返回其零点、极点和增益。该语法可以包括以前语法中的任何输入参数。

例子

［<一个href="#bucr9wl_sep_shared-ABCD" class="intrnllnk">A, B, C, D= ellip(<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿）设计低通、高通、带通或带阻数字椭圆滤波器，并返回指定其状态空间表示的矩阵。

例子

［<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿= ellip(<年代p一个nclass="argument_placeholder">＿＿＿, ' s ')设计具有通带边缘角频率的低通、高通、带通或带阻模拟椭圆滤波器<一个href="#bucr9wl-Wp" class="intrnllnk">Wp，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">Rp通带波纹的分贝，和<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs阻带衰减的分贝。

例子

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低通椭圆传递函数

打开实时脚本

设计一个6阶低通椭圆滤波器，通带纹波为5 dB，阻带衰减为40 dB，通带边缘频率为300 Hz，对于1000hz采样的数据，对应于<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 ． 6 π$ rad /样品。画出它的大小和相位响应。用它来过滤1000个样本的随机信号。

[b,a] = ellip(6,5,40,0.6);freqz (b)

dataIn = randn(1000,1);dataOut = filter(b,a,dataIn);

带阻椭圆滤波器

打开实时脚本

设计一种边频率归一化的六阶椭圆带阻滤波器<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 ． 2 π$ 而且<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 ． 6 π$ rad/sample, 5 dB通带纹波，50 dB阻带衰减。画出它的大小和相位响应。使用它来过滤随机数据。

[b,a] = ellip(3,5,50，[0.2 0.6]，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“停止”）;freqz (b)

dataIn = randn(1000,1);dataOut = filter(b,a,dataIn);

高通椭圆滤波器

打开实时脚本

设计一个通带边缘频率为300hz的6阶高通椭圆滤波器，对于1000hz采样的数据，对应于<年代p一个nclass="inlineequation"> $0 ． 6 π$ rad /样品。指定3 dB通带波纹和50 dB阻带衰减。画出幅值和相位响应。将零、极点和增益转换为二阶部分供fvtool．

[z,p,k] = ellip(6,3,50,300/500，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“高”）;SOS = zp2sos(z,p,k);fvtool (sos,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“分析”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“频率”）

带通椭圆滤波器

打开实时脚本

设计一个低通频带频率为500hz，高通频带频率为560hz的20阶椭圆带通滤波器。指定通带纹波为3 dB，阻带衰减为40 dB，采样率为1500 Hz。使用状态空间表示。设计一个相同的滤波器designfilt．

[A,B,C,D] = ellip(10,3,40，[500 560]/750);D = designfilt(<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“bandpassiir”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“FilterOrder”, 20岁,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">.．.“PassbandFrequency1”, 500,<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“PassbandFrequency2”, 560,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">.．.“PassbandRipple”3,<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">.．.“StopbandAttenuation1”现年40岁的<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“StopbandAttenuation2”现年40岁的<年代p一个n年代tyle="color:#0000FF">.．.“SampleRate”, 1500);

将状态空间表示转换为二阶部分。将频率响应可视化fvtool．

sos = ss2sos(A,B,C,D);FVT = fvtool(sos,d，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“Fs”, 1500);传奇(fvt<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“ellip”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“designfilt”）

模拟IIR低通滤波器的比较

打开实时脚本

设计一个截止频率为2ghz的五阶模拟巴特沃斯低通滤波器。乘以<年代p一个nclass="inlineequation"> $2 π$ 将频率转换为弧度/秒。计算滤波器在4096点处的频率响应。

N = 5;F = 2e9;[zb,pb,kb] = butter(n,2*pi*f，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”）;[bb,ab] = zp2tf(zb,pb,kb);[hb,wb] = freqs(bb,ab,4096);

设计一个具有相同边缘频率和3db通带纹波的五阶切比雪夫I型滤波器。计算它的频率响应。

[z1,p1,k1] = cheby1(n,3,2*pi*f，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”）;[b1,a1] = zp2tf(z1,p1,k1);[h1,w1] = freqs(b1,a1,4096);

设计了具有相同边缘频率和30 dB阻带衰减的5阶切比雪夫型滤波器。计算它的频率响应。

[z2,p2,k2] = cheby2(n,30,2*pi*f，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”）;[b2,a2] = zp2tf(z2,p2,k2);[h2,w2] = freqs(b2,a2,4096);

设计一个边缘频率相同，通带纹波为3 dB，阻带衰减为30 dB的五阶椭圆滤波器。计算它的频率响应。

[ze,pe,ke] = ellip(n,3,30,2*pi*f，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“年代”）;[be,ae] = zp2tf(ze,pe,ke);[he,we] = freqs(be,ae,4096);

用分贝绘制衰减图。用千兆赫表示频率。比较过滤器。

情节(wb / (2 e9 *π)mag2db (abs (hb)))<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">在图(w1/(2e9*pi)，mag2db(abs(h1)))图(w2/(2e9*pi)，mag2db(abs(h2)))图(we/(2e9*pi)，mag2db(abs(he)))轴([0 4 -40 5])网格xlabel(<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“频率(GHz)”) ylabel (<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“衰减(dB)”)传说(<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“黄油”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“cheby1”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“cheby2”，<年代p一个n年代tyle="color:#A020F0">“ellip”）

巴特沃斯和切比雪夫II型滤波器具有平面通带和宽过渡带。切比雪夫I型和椭圆滤波器滚动速度更快，但有通带波纹。切比雪夫II型设计函数的频率输入设置阻带的开始，而不是通带的结束。

输入参数

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`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

筛选器顺序，指定为整数标量。

数据类型:双

`Rp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">峰到峰通带波纹
积极的标量

峰到峰通带波纹，指定为用分贝表示的正标量。

如果您的规格ℓ是线性单位，您可以使用Rp= 40 log<年代ub>10((1 +ℓ)/(1 -ℓ))。

数据类型:双

`Rs`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">阻带衰减
积极的标量

从峰值通带值下降的阻带衰减，指定为用分贝表示的正标量。

如果您的规格ℓ是线性单位，您可以使用Rs= -20 log<年代ub>10ℓ。

数据类型:双

`Wp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">通带边缘频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

通带边缘频率，指定为标量或双元素向量。通带边缘频率是滤波器幅值响应为-时的频率<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rp" class="intrnllnk">Rp分贝。通带波纹值越小，Rp，阻带衰减值较大，<一个href="#bucr9wl_sep_shared-Rs" class="intrnllnk">Rs，两者都会导致更宽的跃迁带。

如果Wp是标量吗ellip设计具有边缘频率的低通或高通滤波器Wp．
如果Wp是二元向量吗(w1 w2),在那里w1<w2,然后ellip设计具有较低边缘频率的带通或带阻滤波器w1更高的边缘频率w2．
对于数字滤波器，通带边缘频率必须介于0和1之间，其中1对应于奈奎斯特速率-采样速率的一半或πrad /样品。
对于模拟滤波器，通带边缘频率必须以每秒弧度表示，并且可以取任何正值。

数据类型:双

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

过滤器类型，指定为以下之一:

“低”指定具有通带边缘频率的低通滤波器<一个href="#bucr9wl-Wp" class="intrnllnk">Wp．“低”是默认的标量吗Wp．
“高”指定具有通带边缘频率的高通滤波器Wp．
“带通”指定二阶带通滤波器<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n如果Wp是一个二元向量。“带通”是默认值Wp有两个元素。
“停止”指定阶为2的带阻滤波器n如果Wp是一个二元向量。

输出参数

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`b,一个`-传递函数系数
行向量

滤波器的传递函数系数，作为长度的行向量返回<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n低通和高通滤波器+ 1和2n+ 1为带通和带阻滤波器。

对于数字滤波器，传递函数表示为b而且一个作为

$H （ z ）＝ \frac{B （ z ）}{一个（ z ）} ＝ \frac{b (1) + b (2) z^{- 1} + \dots + b (n + 1) z^{- n}}{(1) + (2) z^{- 1} + \dots + (n + 1) z^{- n}} ．$
对于模拟滤波器，传递函数表示为b而且一个作为

$H （年代）＝ \frac{B （年代）}{一个（年代）} ＝ \frac{b (1) {年代}^{n} + b (2) {年代}^{n - 1} + \dots + b (n + 1)}{(1) {年代}^{n} + (2) {年代}^{n - 1} + \dots + (n + 1)} ．$

数据类型:双

`z,磷、钾`-零，极点，增益
列向量，标量

滤波器的零、极点和增益，作为长度的两个列向量返回<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n（2n对于带通和带阻设计)和标量。

对于数字滤波器，传递函数表示为z，p,k作为

$H （ z ）＝ k \frac{（ 1 - z (1) z^{- 1} ）（ 1 - z (2) z^{- 1} ） \dots （ 1 - z (n) z^{- 1} ）}{（ 1 - (1页) z^{- 1} ）（ 1 - (2页) z^{- 1} ） \dots （ 1 - p (n) z^{- 1} ）} ．$
对于模拟滤波器，传递函数表示为z，p,k作为

$H （年代）＝ k \frac{（年代 - z (1) ）（年代 - z (2) ） \dots （年代 - z (n) ）}{（年代 - (1页) ）（年代 - (2页) ） \dots （年代 - p (n) ）} ．$

数据类型:双

`A, B, C, D`-状态空间矩阵
矩阵

过滤器的状态空间表示，作为矩阵返回。如果米＝<一个href="#bucr9wl_sep_shared-n" class="intrnllnk">n用于低通和高通设计和米= 2n对于带通和带阻滤波器，那么一个是米×米，B是米×1,C等于1 ×米,D等于1 × 1。

对于数字滤波器，状态空间矩阵与状态向量相关x，输入u，输出y通过

$\begin{matrix} x （ k + 1 ）＝一个 x （ k ） + B u （ k ） \\ y （ k ）＝ C x （ k ） + D u （ k ）． \end{matrix}$
对于模拟滤波器，状态空间矩阵与状态向量相关x，输入u，输出y通过

$\begin{array}{l} \dot{x} ＝一个 x + B u \\ y ＝ C x + D u ． \end{array}$

数据类型:双

算法

椭圆滤波器提供比巴特沃斯或切比雪夫滤波器更陡的滚压特性，但在通带和阻带都是等纹波的。一般来说，椭圆滤波器满足给定的性能规格与最低阶任何类型的滤波器。

ellip使用五步算法:

它使用函数查找低通模拟原型极点、零点和增益<一个href="//www.tatmou.com/help/releases/R2019b/signal/ref/ellipap.html">ellipap．
它将极点、零和增益转换为状态空间形式。
如果需要，它使用状态空间变换将低通滤波器转换为带通、高通或带阻滤波器，具有所需的频率约束。
对于数字滤波器的设计，它采用<一个href="//www.tatmou.com/help/releases/R2019b/signal/ref/bilinear.html">双线性通过带频率预翘曲的双线性变换将模拟滤波器转换为数字滤波器。仔细的频率调整使模拟滤波器和数字滤波器具有相同的频率响应幅值Wp或w1而且w2．
它根据需要将状态空间滤波器转换回传递函数或零极增益形式。

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:

所有的输入必须是常数。如果表达式或变量的值不变，则允许使用它们。

另请参阅

besself|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">黄油|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">cheby1|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">cheby2|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">designfilt|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">ellipap|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">ellipord|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">过滤器|<年代p一个nitemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">sosfilt

ellip

语法

描述

例子

低通椭圆传递函数

带阻椭圆滤波器

高通椭圆滤波器

带通椭圆滤波器

模拟IIR低通滤波器的比较

输入参数

`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

`Rp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">峰到峰通带波纹
积极的标量

`Rs`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">阻带衰减
积极的标量

`Wp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">通带边缘频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

输出参数

`b,一个`-传递函数系数
行向量

`z,磷、钾`-零，极点，增益
列向量，标量

`A, B, C, D`-状态空间矩阵
矩阵

更多关于

限制

算法

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

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描述

例子

低通椭圆传递函数

带阻椭圆滤波器

高通椭圆滤波器

带通椭圆滤波器

模拟IIR低通滤波器的比较

输入参数

n- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单整数标量

Rp- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">峰到峰通带波纹积极的标量

Rs- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">阻带衰减积极的标量

Wp- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">通带边缘频率标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

ftype- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型“低”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“带通”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“高”|<年代p一个nitemprop="inputvalue">“停止”

输出参数

b,一个-传递函数系数行向量

z,磷、钾-零，极点，增益列向量，标量

A, B, C, D-状态空间矩阵矩阵

更多关于

限制

算法

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

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`n`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器订单
整数标量

`Rp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">峰到峰通带波纹
积极的标量

`Rs`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">阻带衰减
积极的标量

`Wp`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">通带边缘频率
标量|<年代p一个nitemprop="inputvalue">双元素向量

`ftype`- - - - - -<年代p一个nitemprop="purpose">过滤器类型
`“低”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“带通”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“高”`|<年代p一个nitemprop="inputvalue">`“停止”`

`b,一个`-传递函数系数
行向量

`z,磷、钾`-零，极点，增益
列向量，标量

`A, B, C, D`-状态空间矩阵
矩阵

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