一阶低通滤波

一阶低通滤波是一种信号处理技术，用于去除信号中高频部分，保留低频部分。在滤波过程中，一阶低通滤波器会使得高于某个截止频率的信号被衰减，而低于截止频率的信号则会被保留。这有助于减少噪音或者不需要的信号成分，从而提高信号的质量。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 生成模拟传感器数据（示例数据）
sensor_data = np.random.randn(200)  # 正态分布随机数据

# 定义低通滤波函数
def low_pass_filter(data, cutoff_freq):
    filtered_data = np.copy(data)
    for i in range(1, len(data)):
        filtered_data[i] = (1 - cutoff_freq) * filtered_data[i - 1] + cutoff_freq * data[i]
    return filtered_data

# 设置截止频率
cutoff_frequency = 0.2

# 应用低通滤波
filtered_sensor_data = low_pass_filter(sensor_data, cutoff_frequency)

# 绘制原始数据和滤波后数据
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(sensor_data)
plt.plot(filtered_sensor_data)

plt.show()

cutoff_freq 是一阶低通滤波器中的截止频率参数，用于控制滤波器对信号的滤波效果。在这个滤波器中`cutoff_freq` 决定了信号中哪些频率成分会被保留，哪些会被削弱或去除。

具体来说：

• 当 `cutoff_freq` 较小时，表示截止频率较低，滤波器会通过增强低频信号而减弱高频信号，从而实现低通滤波的效果。
• 当 `cutoff_freq` 较大时，表示截止频率较高，滤波器会通过增强高频信号而减弱低频信号，实现高通滤波的效果。

因此，调节 `cutoff_freq` 的数值可以有效控制滤波器的频率特性，使其适应不同的信号处理需求。