滤波后波形图不正确答案

【问题标题】：Plot of waveforms not correct after filtering滤波后波形图不正确
【发布时间】：2014-04-29 12:53:23
【问题描述】：

我有一个电流信号，我的任务是提取前 5 个谐波并显示与这些谐波对应的波形。

这是当前信号的 fft，因此您可以看到波形的位置及其相对高度：

（忽略 y 比例 - 尚未更正）

这就是我为解决这个问题所做的：

我制作了五个 4 阶黄油带通滤波器来提取每个谐波：

orderN = 4;

% Fundamental frequency 
passband1 = [40 60]/(samplingRate/2);
[b,a] = butter(orderN, passband1, 'bandpass');
I1 = filter(b,a,I);

subplot 511
plot(I1,'r');

% Second harmonic
passband2 = [98 102]/(samplingRate/2);
[b2,a2] = butter(orderN, passband2, 'bandpass');
I2 = filter(b2,a2,I);

subplot 512
plot(I2,'b');

% Third Harmonic
passband3 = [146 154]/(samplingRate/2);
[b3,a3] = butter(orderN, passband3, 'bandpass');
I3 = filter(b3,a3,I);

subplot 513
plot(I3,'g');

% Fourth Harmonic
passband4 = [190 210]/(samplingRate/2);
[b4,a4] = butter(orderN, passband4, 'bandpass');
I4 = filter(b4,a4,I);

subplot 514
plot(I4,'m');

% Fifth Harmonic
passband5 = [240 260]/(samplingRate/2);
[b5,a5] = butter(orderN, passband5, 'bandpass');
I5 = filter(b5,a5,I);

subplot 515
plot(I5,'k');

出于某种奇怪的原因，这是我得到的情节：

我无法解释情节中的那些颠簸。 为什么那些波形幅度会这样增加和减少？

它应该是这样的：

（请忽略比例）

如何使我的过滤器输出看起来像第二张图片？？

请帮忙

【问题讨论】：

这个问题确实属于 dsp.stackexhcange.com
您确定这不是原始信号的一部分吗？您可以尝试使用这些组件创建一个人工频率，然后看看您会得到什么。

标签： matlab plot filtering signal-processing fft

【解决方案1】：

我认为有两点：

如果我没记错的话，对于通带和阻带，MATLAB 为您设计了 2*n 阶滤波器。类型：help butter and verify。

第二件事：

当您应用过滤器时，会发生两件事：

第一个是瞬态响应，就像一个负指数第二个是稳态响应，在瞬态消亡之后。

如果您查看您的信号，它们从 0 开始越多，它们变得越“稳定”。就像您的波形顶部有一个呈指数衰减的正弦波。

还有一点：您的 FFT 将 x 轴显示为“Hz”。如果这是正确的，请小心您的过滤器设计。

我相信你传递的是 w，而不是 f。您正在传递 2*pi*f。同样，help butter 应该指定这一点。

所以你的过滤器关闭了，“尖峰”波被过滤了，只是它们需要时间才能消亡。

【讨论】：

【解决方案2】：

好的，伙计们，我让它工作了。我绘制了每个滤波信号（ I1,I2,I3,I4,I5 ）的 FFT 并看到了这个：

http://i.imgur.com/WNx8ZoS.jpg

这个图告诉我过滤已经工作并且每个谐波都被过滤掉了。

现在每个谐波都是一个正弦波。所以我所做的就是从 fft 图中找到每个谐波的幅度和它出现的频率，并将其变成一个正弦波

现在我得到了正确的情节

【讨论】：

【解决方案3】：

这可能是由于 FFT 窗口化造成的。 http://en.wikipedia.org/wiki/Window_function

【讨论】：