Matlab 3 dB 12 赫兹低通滤波器 [关闭]答案

【问题标题】：Matlab 3 dB 12 hertz lowpass filter [closed]Matlab 3 dB 12 赫兹低通滤波器 [关闭]
【发布时间】：2013-06-20 08:43:56
【问题描述】：

我正在寻找截止频率为 12Hz 的 3dB 低通滤波器。我知道Matlab有这个功能fdesign.lowpass，它应该可以是F3db（source/additional）的3dB，但我还不确定如何实现它们，即：我应该使用哪些功能包括哪些功能不包括在内。我对我认为不需要的所有其他变量感到困惑——我只需要 Fc 和 3dB。我还找到了fdatool，但也不知道如何设置这样的过滤器。

数据包含常规的 x 和 y 值，同时它将是记录运动的速度与时间图。

【问题讨论】：

3dB应该代表什么？截止频率定义为滤波器衰减为 3dB 的频率，因此 3dB 要求不会添加额外信息。
我真的不知道，我在某处读到过。您可以专门添加 F3db，默认值为 6dB (?)，请参阅帮助 fdesign.lowpass。但假设没关系：我应该输入什么值/变量来过滤我的矩阵？
要过滤矩阵，您应该知道两个维度的采样频率。实际上，关于 6dB 的信息可能是有意义的：1D 滤波器将具有 3dB 衰减的截止频率，当使用两个此类滤波器创建 2D 滤波器时，频率响应点（fco_1，fco_2）将具有 6dB 的衰减。要在该点获得 3dB 衰减，您必须取原始 2D 滤波器的平方根......但这对我来说太过分了，您应该尝试更多地研究问题。
由于这个特殊数据，我不知道确切的采样频率——dt 在 0.01-¹ 和 0.02-¹ s 之间变化。说 Fs = 1 / average(dt) 是否安全
是的，这应该是平均频率。这将对应于数字域中的 2*PI rad。 Here 是创建一维滤镜的函数。

标签： matlab filtering lowpass-filter

【解决方案1】：

对于您的应用，我强烈建议您尝试使用普通的巴特沃斯过滤器，Matlab 语法是：

[b,a]=butter(n,Wn)

Wn 是数字频率，这就是我要摆出的姿势：

% assume x is time and y is speed
Ts = mean(diff(x));
Fs = 1/Ts;
% for butter, we need Wn, which is the cutoff frequency
% where 0.0 < Wn < 1.0, where 1.0 is half the sample rate
% The cutoff is the -3 dB point of the filter
% Wn = fCutOff/(Fs/2)
% for a cutoff of 12 Hz
fCutOff = 12/(Fs/2);
% we'll start with an order of 1 which should give us about 20 db/decade attenuation
[b,a] = butter(1,fCutoff);
% plot the filter frequency response to see what it looks like
% use 512 points to plot it
freqz(b,a,512,Fs)

但是，如果我理解正确，您以大约 66 Hz 的频率对数据进行采样，这比您想要的截止频率快大约 5 倍。经验法则通常是 10 次，因此您可能对得到的输出并不真正满意。这是我的输出：

【讨论】：