MATLAB Filter Designer实际应用

本文介绍使用MATLAB信号处理工具箱中的FilterDesigner实现带通滤波的方法。具体步骤包括选择滤波类型、设置参数如采样频率(Fs)、确定通带与阻带频率(Fpass1/Fpass2, Fstop1/Fstop2)及衰减要求,并导出滤波器系数以备后续数据处理使用。

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                           MATLAB Filter Designer实际应用

有时候数据看起来很凌乱没有章法,需要滤波,可以在时域也可以在频域,这里介绍一种比较实用的利用MATLAB进行带通滤波(频域)的方法,主要是利用MATLAB工具箱中的信号处理工具箱。

1.找到MATLAB中的Filter Designer 工具箱

在这里插入图片描述
2.进入下图

在这里插入图片描述
最左边一栏 可以选择低通滤波,高通滤波,带通滤波等滤波方法
这里选择第三个 带通滤波(从频域上进行滤波) 选择FIR和IIR中的FIR

3.第二列 上面 选择minimum order 下面的默认
4.Frequency Specifications
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Fs:采样频率,需要符合香农采样定理
Fs>=2Fmax
例子:Fmax为原始数据频率的最大值,频率 f=1/T 如果原始数据的采样周期是 0.06那么频率是 1/0.06
Fs是 (1/0.06) * 2

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Fstop 和Fpass 区间是衰减区间,不能正常通过,Fpass1和Fpass2区间是可以通过的,符合频率要求的信号,
比如已知正常的人体脉搏脉为 60~120次/min 那么可以Fpass1和Fpass2为 1HZ到2HZ,Fstop1和Fstop2决定了衰减区间,同时和滤波器的阶次有很大的关系
在这里插入图片描述

代表增益(衰减倍数) 在两个不同衰减区间倍数可能不同 这里的dB稍做解释:

            20lg X = Y dB    X是增益倍数,Y是表示出来的规格

如果填 60dB, 20lg X =60 → X=1000; 那么衰减倍数就是1000;

5.此时已经设计好了滤波器,选择Export 保存到一个位置,注意调用这个滤波器是调用保存时候的系数!!!

在这里插入图片描述

有2个名字很关键,一个保存好的.mat文件名字,另一个是 上图中的 Numerator 中的Num就是需要调用的系数

6.如何使用

(1)先从 Work Space中 用load(‘保存的文件名.mat’)导入这个滤波器系数

(2) filtered_Data = filter(Num,[1],Data(:,2));
第一个数是刚才生成的滤波器的系数,第二个一般填 1 ,第三个是需要处理的数据;

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