滤波器的一点理解和困惑

本文探讨滤波器的物理特性,特别是其在时域和频域的作用。通过实例展示了滤波器如何通过卷积实现均值和差值,并讨论了滤波器的级联效果。同时,文章提出了一些疑问,包括滤波器与信号幅值的关系以及小波滤波器的二分频是否均分。最后,提到了Mallat和Trous算法在小波分频中的应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

      虽然在工作中一直用到各种滤波器,但对其物理特性一直模模糊糊。都知道,高频滤波、低频率波或者带通滤波等,这些都是针对频率而言的,而在时域,无非就是通过卷积实现均值和差值的问题啦。           滤波器具有滤波功能,给出它的时候也就确定了它的截至频率。也就是说一个信号先通过滤波器L1后再通过L2,与先通过L2再通过L1的结果是一样的,因为L1和L2的滤波区间是固定的。这个结果在冈萨雷斯的课后习题中提到过,通过如下代码也可以验证: clear all; clc; signal = rands(1,100); L = wfilters('db4','l'); H = wfilters('db4','h'); LL=[L,zeros(1,length(signal)-length(L))]; HH=[H,zeros(1,length(signal)-length(H))]; % L% H AL = ifft(fft(signal).*fft(LL)); AH = ifft(fft(signal).*fft(HH)); % L ---H ALH = ifft(fft(AL).*fft(HH)); % H --- L AHL= ifft(fft(AH).*fft(LL)); % 验证NOSampling时,LH==HL plot(signal);hold on;plot(ALH-AHL,'r');         这样从这个角度理解,信号通过一个滤波器L1得到结果R1,然后再通过滤波器L1,得到结果R2,从理论上来看,R1和R2应该是相同的。但这个结果我没有验证,因为我没有理解信号通过一个滤波器时它的幅值是如何变换的。 有理解的朋友不妨跟帖说明一下,这里多谢。         而二进小波滤波器是二分频的,至于是否均分,我不确定,感觉应该是。这样一信号通过确定小波的高频滤波器后(不采样),再通过高频滤波器,这样得到的信号应该为0,但实际操作却不会这样,因为理想的滤波器是不存在的,小波的高频和低频间是有重叠的。       一信号,其圆周频率【-pi,pi】,通过低频滤波器【-pi/2,pi/2】,得到信号S1,频率【-pi/2,pi/2】,此时再通过低频或者高频滤波器多是没有意义的,通过低频,信号频率不变,通过高频,信号为0。都不能实现小波的分频效果,此时引入了采样的概念,将S1进行1/2下采样,得到新信号S2,相当于将频率【-pi,pi】拉伸到【-pi,pi】,此时就可以在此通过低频滤波器或者高频滤波器了。如果通过低频率波,二分频后,得到频率为[-pi/4,pi/4]的信号。这样不断的滤波、采样、滤波就实现的小波的分频效果。这就是Mallat算法基于的思想。          同样,在上述过程中,如果获得S1后,信号不采样,而将滤波器进行上抽样,由频率区间【-pi,pi】,变成【-pi/4,pi/4】,同样能够达到分频的效果,这就是trous算法的思想。                   在上述中,有几个问题我有点糊涂:                1)、滤波器与信号幅值间的关系,即一个信号通过滤波器后,它的幅值变化与滤波器间的关系。                  2)、小波二分频,是否均分?               谢谢给位!

评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值