Cosa rappresentano i coefficienti di filtro in un filtro digitale?


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Ho progettato un filtro digitale usando fdatool di matlab e ottenuto i coefficienti di filtro dallo strumento.

Il problema è che ho progettato un filtro del 4 ° ordine. Questo mi ha dato 5 valori di filtro

h[] = {0.1930,0.2035,0.2071,0.2035,0.1930}
x[k] = Discrete time input signal

Ora su usando la formula

Output = h[k]*x[n-k];

L'output rappresenta il valore filtrato finale. Sebbene i risultati stiano andando bene, ma non sono in grado di scoprire come quei coefficienti sono ottenuti da Matlab e come la semplice moltiplicazione (convoluzione) dia la risposta filtrata finale per qualsiasi campione.

Qualsiasi link o spiegazione lo farà. Desidero conoscere il funzionamento completo del back-end del calcolo del coefficiente di filtro.

Si prega di commentare se non sono chiaro nei miei dubbi da qualche parte.

Grazie :)


Che tipo di filtro è questo (dovevi specificarne uno in fdatool)?
Phonon,

È un filtro passa-basso progettato usando l'algoritmo di Least Square
Prashant Singh il

Giusto per essere chiari qui: la moltiplicazione e la convoluzione sono COMPLETAMENTE cose diverse, quindi la tua equazione è tecnicamente sbagliata. La convoluzione sarebbe simile a k = 1: FilterLength; y [n] = somma (h [k]. * x [nk]);
Hilmar,

Mi dispiace, ho dimenticato di mettere la somma
Prashant Singh

Risposte:


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Possiamo provare una breve introduzione:

  1. Ogni filtro rappresenta un Linear Time Invariant System (LTI)
  2. Ogni sistema invariante del tempo lineare può essere completamente descritto dalla sua funzione di trasferimento o dalla sua risposta all'impulso. I due possono essere convertiti l'uno nell'altro dalla trasformata di Fourier
  3. I coefficienti di filtro sono derivati ​​dalla risposta all'impulso o dalla funzione di trasferimento
  4. L'esatta natura dei coefficienti di filtro dipende dall'algoritmo (ce ne sono alcuni)
  5. Nel caso dell'algoritmo più semplice, il filtro FIR (Finite Impulse Response) a convoluzione diretta, i coefficienti di filtro sono semplicemente la risposta all'impulso del sistema LTI.
  6. Nella maggior parte degli altri algoritmi la relazione è molto più complicata ed è effettivamente necessario studiare libri di testo.
  7. L'intero argomento dei sistemi LTI, funzioni di trasferimento, trasformazioni di Fourier, risposte di ampiezza, risposte di fase ecc. È probabilmente un altro libro di testo degno di roba


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wow ... quella domanda è oggetto di un intero corso universitario in sistemi e segnali orari discreti. In breve, h è chiamata risposta all'impulso ed è strettamente correlata (attraverso una trasformata di Fourier). Caratterizza un sistema (ad esempio un filtro) nel dominio del tempo. Nei sistemi a tempo discreto, questa è una forma "campionata" e i coefficienti rappresentano i campioni per una "risposta agli impulsi finiti" o filtro FIR. Ecco un articolo decente sull'argomento, ma francamente hai bisogno di un libro di testo per avere una comprensione approfondita.


Grazie. Ma sarà troppo bello se mi puoi suggerire il nome del libro

Credo che questo sia il libro da cui ho imparato: amazon.com/Discrete-Time-Signal-Processing-2nd-Prentice-Hall/dp/…

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Un libro molto migliore (e più pratico) per principianti (IMNVHO) è il DSP comprensione di
Paul R

Understanding_DSP - distaccato!
Martin Thompson,
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