Mathnet 滤波截止频率答案

【问题标题】：Mathnet Filtering cutoff frequencyMathnet 滤波截止频率
【发布时间】：2025-12-06 06:10:01
【问题描述】：

所以我一直在尝试使用 Mathnet 过滤库在 C# 中实现低通滤波器。我有一个问题，因为我不知道如何使用该方法为滤波器创建系数。有人能告诉我如何指定截止频率（它必须以每单位的样本为单位）吗？例如，如果我希望截止频率为 400Hz，那么每单位的样本数是多少？谢谢。

public Filter(ISampleProvider _source, long Length, int _cutoff)
    {
        source = _source;
        cutoffFrequency = _cutoff;

        float[] s = new float[Length];
        _source.Read(s, 0, (int)Length);
        Normalize(s);

        var coefficients = MathNet.Filtering.FIR.FirCoefficients.LowPass(_source.WaveFormat.SampleRate, (double)400/ ((double)source.WaveFormat.SampleRate/(double)Length), 2);
        MathNet.Filtering.FIR.OnlineFirFilter filter = new MathNet.Filtering.FIR.OnlineFirFilter(coefficients);
        double[] output = Array.ConvertAll(s, x => (double)x);

        double[] output2 = filter.ProcessSamples(output);

        output1 = new float[output2.Length];
        for (int i = 0; i < output2.Length; i++)
        {
            output1[i] = Convert.ToSingle(output2[i]);
        }

    }

我试图将我想要的频率除以信号的频率分辨率，但这样信号似乎根本没有改变。

【问题讨论】：

标签： c# filter signal-processing mathnet-numerics

【解决方案1】：

我最近一直在试验这个库。下面是一个简单的例子，它设置了一个带有窗口函数的 fir 滤波器来改进它（对于 2 MSPS 输入和 125 kHz 截止频率）：

            double samplingRate = 2000000;
            double cutoffFreq = 125000;
            int filterWidth = 130;

            var mathNetCoeffs = MathNet.Filtering.FIR.FirCoefficients.LowPass(samplingRate, cutoffFreq, filterWidth/2);
            MathNet.Filtering.Windowing.BlackmanWindow blackmanWindow = new MathNet.Filtering.Windowing.BlackmanWindow();
            blackmanWindow.Width = mathNetCoeffs.Length;
            var windowArr = blackmanWindow.CopyToArray();
            for (int i = 0; i < mathNetCoeffs.Length; i++) mathNetCoeffs[i] *= windowArr[i];
            MathNet.Filtering.FIR.OnlineFirFilter mathNetFilter = new MathNet.Filtering.FIR.OnlineFirFilter(mathNetCoeffs);

窗口函数对于制作有效的过滤器非常重要。 Hamming 是另一种流行的选择，但我在这里使用 Blackman。然后通过调用 ProcessSample 或 ProcessSamples 来使用过滤器：

double mathNetFiltered = mathNetFilter.ProcessSample(value);

还要注意，实际的过滤器宽度将为 filterWidth + 1。您希望实际的过滤器宽度为奇数（为了获得良好的过滤器对称性），因此将 filterWidth 设置为偶数值。

【讨论】：