过滤器

一维数字滤波器

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语法

y =过滤器(b, a, x)

y =过滤器(b, a, x,子)

y =过滤器(b, a, x,子,暗)

(y, zf) =过滤器(___）

描述

例子

y=过滤器(b，一个，x）筛选输入数据x使用一个理性的传递函数由分子和分母系数定义b而且一个．

如果(1)并不等于1,然后过滤器将滤波器系数归一化(1)．因此,(1)必须是零。

如果x是向量吗过滤器返回经过筛选的数据作为大小相同的向量x．
如果x是矩阵吗过滤器沿着第一个维度进行操作，并为每个列返回经过筛选的数据。
如果x那么它是多维数组吗过滤器沿着大小不等于1的第一个数组维度操作。

例子

y=过滤器(b，一个，x，子）使用初始条件子对于滤波器延迟。的长度子必须等于max(长度(a)、(b)) 1．

例子

y=过滤器(b，一个，x，子，昏暗的）徒沿着维度昏暗的．例如,如果x是矩阵吗过滤器(b, a, x,子,2)返回每一行的过滤数据。

例子

［y，zf] =过滤器(___）也返回最终条件zf的过滤器延迟，使用任何前面的语法。

例子

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移动平均滤波器

打开生活的脚本

移动平均滤波是平滑有噪声数据的常用方法。此示例使用过滤器函数计算沿数据向量的平均值。

创建一个1 × 100的被随机噪声损坏的正弦数据行向量。

t = linspace(π-π,100);rng默认的%初始化随机数生成器X = sin(t) + 0.25*rand(size(t));

移动平均过滤器滑动一个长度窗口 $w 我 n d o w 年代我 z e$ 沿着数据，计算每个窗口中包含的数据的平均值。下面的差分方程定义了一个矢量的移动平均滤波器 $x$ ：

$y （ n ）＝ \frac{1}{w 我 n d o w 年代我 z e} （ x （ n ） + x （ n - 1 ） + ．．． + x （ n - （ w 我 n d o w 年代我 z e - 1 ）））．$

对于窗口大小为5的情况，计算有理传递函数的分子系数和分母系数。

windowSize = 5;b = (1 / windowSize) * 1 (1, windowSize);= 1;

找出数据的移动平均值，并将其与原始数据绘制图。

y =过滤器(b, a, x);情节(t, x)在情节(t、y)传说(输入数据的，过滤数据的）

图中包含一个axes对象。坐标轴对象包含两个line类型的对象。这些对象表示输入数据、过滤数据。

滤波器矩阵行

打开生活的脚本

这个例子用下面的有理传递函数过滤一个数据矩阵。

$H （ z ）＝ \frac{b （ 1 ）}{一个（ 1 ） + 一个（ 2 ） z^{- 1}} ＝ \frac{1}{1 - 0 ． 2 z^{- 1}}$

创建一个随机输入数据的2 × 15矩阵。

rng默认的%初始化随机数生成器x =兰德(15);

定义有理传递函数的分子和分母系数。

b = 1;A = [1 -0.2];

的二维上应用传递函数x并返回每一行的一维数字滤波器。将原始数据的第一行与过滤后的数据绘制在一起。

y =过滤器(b, a, x, [], 2);t = 0:长度(x) 1;%指数向量情节(t) x (1:))在情节(t y(1:))传说(输入数据的，过滤数据的)标题(的第一行）

图中包含一个axes对象。标题为First Row的axes对象包含两个类型为line的对象。这些对象表示输入数据、过滤数据。

根据过滤后的数据绘制第二行输入数据。

图绘制(t) x (2:))在情节(t y(2:))传说(输入数据的，过滤数据的)标题(“第二行”）

图中包含一个axes对象。标题为Second Row的axes对象包含两个类型为line的对象。这些对象表示输入数据、过滤数据。

分段筛选数据

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使用筛选延迟的初始和最终条件来筛选段中的数据，特别是在考虑内存限制的情况下。

生成一个大的随机数据序列，并将其分成两个部分，x1而且x2．

x = randn (10000 1);x1 = x (1:5000);x2 = x(5001:结束);

整个序列,x的垂直拼接x1而且x2．

定义有理传递函数的分子和分母系数，

$H （ z ）＝ \frac{b （ 1 ） + b （ 2 ） z^{- 1}}{一个（ 1 ） + 一个（ 2 ） z^{- 1}} ＝ \frac{2 + 3. z^{- 1}}{1 + 0 ． 2 z^{- 1}} ．$

b =(2、3);一个= (0.2);

筛选子序列x1而且x2一次一个。输出过滤后的最终条件x1在第一个段的末尾存储过滤器的内部状态。

[y₁,zf] =过滤器(b, a, x1);

使用过滤得到的最终条件x1作为过滤第二段的初始条件，x2．

y2 =过滤器(b, x2, zf);

日元过滤后的数据来自x1,y2过滤后的数据来自x2．整个经过过滤的序列是的垂直拼接日元而且y2．

同时过滤整个序列进行比较。

y =过滤器(b, a, x);isequal (y, y1, y2)

ans =逻辑1

输入参数

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`b`- - - - - -有理传递函数的分子系数
向量

分子系数理性的传递函数，指定为一个向量。

数据类型:双|单|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|逻辑
复数的支持:是的

`一个`- - - - - -有理传递函数的分母系数
向量

的分母系数理性的传递函数，指定为一个向量。

数据类型:双|单|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|逻辑
复数的支持:是的

`x`- - - - - -输入数据
向量|矩阵|多维数组

输入数据，指定为向量、矩阵或多维数组。

数据类型:双|单|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|逻辑
复数的支持:是的

`子`- - - - - -滤波器延迟的初始条件
`［］`(默认)|向量|矩阵|多维数组

滤波器延迟的初始条件，指定为向量、矩阵或多维数组。

如果子是一个向量，那么它的长度一定是max(长度(a)、(b)) 1．
如果子是矩阵还是多维数组，那么前导维的大小一定是多少max(长度(a)、(b)) 1．的对应维度的大小必须匹配x．例如，考虑使用过滤器沿着第二个维度(昏暗的= 2)的一个3 × 4 × 5数组x．数组子必须有尺寸[max(长度(a)、(b)) 1-by-3-by-5。

默认值，由［］，将所有筛选器延迟初始化为零。

数据类型:双|单|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|逻辑
复数的支持:是的

`昏暗的`- - - - - -操作沿的尺寸
正整数标量

要操作的维度，指定为正整数标量。如果不指定维度，则默认为大小大于1的第一个数组维度。

考虑一个二维输入数组，x．

如果昏暗的= 1,然后过滤器(b, a, x,子,1)沿着的列运算x并返回应用于每个列的筛选器。
如果昏暗的= 2,然后过滤器(b, a, x,子,2)沿着行的运算x并返回应用于每一行的筛选器。

如果昏暗的大于ndims (x),然后过滤器返回x．

数据类型:双|单|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|逻辑

输出参数

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`y`——过滤数据
向量|矩阵|多维数组

过滤后的数据，作为与输入数据大小相同的向量、矩阵或多维数组返回，x．

如果x的类型是单,然后过滤器本机计算单精度，和y也是类型单．否则,y作为类型返回双．

数据类型:双|单

`zf`-滤波器延迟的最终条件
向量|矩阵|多维数组

过滤器延迟的最终条件，作为向量、矩阵或多维数组返回。

如果x是向量吗zf列向量的长度是多少max(长度(a)、(b)) 1．
如果x那么是矩阵还是多维数组呢zf列向量的数组是否具有长度max(长度(a)、(b)) 1，这样列的数量zf等于?中的列数x．例如，考虑使用过滤器沿着第二个维度(昏暗的= 2)的一个3 × 4 × 5数组x．数组zf有大小max(长度(a)、(b)) 1-by-3-by-5。

数据类型:双|单

提示

使用过滤器函数与b系数来自FIR滤波器，使用y =过滤器(b, 1, x)．
如果您有信号处理工具箱™，请使用y =过滤器(d, x)对输入信号进行滤波x与一个digitalFilter(信号处理工具箱)对象d．生成d根据频率响应规范，使用designfilt(信号处理工具箱)．
看到数字滤波(信号处理工具箱)有关过滤功能的更多信息。

参考文献

奥本海姆，艾伦五世，罗纳德W.谢弗，约翰R.巴克。离散时间信号处理．上马鞍河，新泽西州:Prentice-Hall, 1999。

扩展功能

高大的数组
使用行数超过内存容量的数组进行计算。

使用注意事项和限制:

两个输出语法[y, zf] =过滤器(___)不支持暗> 1．

有关更多信息，请参见高大的数组．

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:

如果提供,昏暗的必须是一个常数。
看到工具箱函数代码生成的变量大小限制(MATLAB编码器)．

GPU的代码生成
使用GPU Coder™为NVIDIA GPU生成CUDA®代码。

使用注意事项和限制:

如果提供,昏暗的必须是一个常数。
看到工具箱函数代码生成的变量大小限制(MATLAB编码器)．

线程环境
在后台使用MATLAB®运行代码`backgroundPool`或使用并行计算工具箱™加速代码`ThreadPool`．

这个函数完全支持基于线程的环境。有关更多信息，请参见在线程环境中运行MATLAB函数．

GPU数组
通过使用并行计算工具箱™在图形处理单元(GPU)上运行来加速代码。

使用注意:

y =过滤器(d, x)支持digitalFilter对象d而且gpuArray输入x．对IIR滤波器,digitalFilter对象将过滤系数存储为二阶截面(SOS)的矩阵。对于一个gpuArray输入时，不需要将SOS矩阵转换为agpuArray．

有关更多信息，请参见在图形处理器上运行MATLAB函数(并行计算工具箱)．

分布式阵列
使用并行计算工具箱™跨集群的组合内存分区大型数组。

这个函数完全支持分布式数组。有关更多信息，请参见运行MATLAB函数与分布式数组(并行计算工具箱)．

版本历史

之前介绍过的R2006a

另请参阅

conv|filter2

主题

过滤数据

过滤器

语法

描述

例子

移动平均滤波器

滤波器矩阵行

分段筛选数据

输入参数

b- - - - - -有理传递函数的分子系数向量

一个- - - - - -有理传递函数的分母系数向量

x- - - - - -输入数据向量|矩阵|多维数组

子- - - - - -滤波器延迟的初始条件［］(默认)|向量|矩阵|多维数组

昏暗的- - - - - -操作沿的尺寸正整数标量

输出参数

y——过滤数据向量|矩阵|多维数组

zf-滤波器延迟的最终条件向量|矩阵|多维数组

更多关于

理性的传递函数

提示

参考文献

扩展功能

高大的数组使用行数超过内存容量的数组进行计算。

C / c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

GPU的代码生成使用GPU Coder™为NVIDIA GPU生成CUDA®代码。

线程环境在后台使用MATLAB®运行代码backgroundPool或使用并行计算工具箱™加速代码ThreadPool．

GPU数组通过使用并行计算工具箱™在图形处理单元(GPU)上运行来加速代码。

分布式阵列使用并行计算工具箱™跨集群的组合内存分区大型数组。

版本历史

另请参阅

主题

`b`- - - - - -有理传递函数的分子系数
向量

`一个`- - - - - -有理传递函数的分母系数
向量

`x`- - - - - -输入数据
向量|矩阵|多维数组

`子`- - - - - -滤波器延迟的初始条件
`［］`(默认)|向量|矩阵|多维数组

`昏暗的`- - - - - -操作沿的尺寸
正整数标量

`y`——过滤数据
向量|矩阵|多维数组

`zf`-滤波器延迟的最终条件
向量|矩阵|多维数组

高大的数组
使用行数超过内存容量的数组进行计算。

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

GPU的代码生成
使用GPU Coder™为NVIDIA GPU生成CUDA®代码。

线程环境
在后台使用MATLAB®运行代码`backgroundPool`或使用并行计算工具箱™加速代码`ThreadPool`．

GPU数组
通过使用并行计算工具箱™在图形处理单元(GPU)上运行来加速代码。

分布式阵列
使用并行计算工具箱™跨集群的组合内存分区大型数组。