查找低通滤波器截止频率的函数（在matlab中）答案

【问题标题】：function that finds the cutoff frequency for low pass filter (in matlab)查找低通滤波器截止频率的函数（在matlab中）
【发布时间】：2012-08-19 19:44:17
【问题描述】：

我想找到很多低通滤波器的截止频率。因此，我想要一个可以为我做到这一点的功能。我可以制作一个波特图并找到 -3dB 的频率，但这既无聊又耗时。有人知道我如何自动执行此过程吗？我正在尝试

[mag,phase] = bode(sys)

但是失败了。我该怎么办？

我有可用的滤波器系数a,b。当我离散化变换函数时，我尝试使用一些不同的技术，因此我希望根据经验从 EKV 中获得截止频率：

y_k = b(1)*x_k + b(2)*x_{k-1} – a(2)*y_{k-1}

【问题讨论】：

可以使用哪种形式的过滤器？转换功能？过滤系数？
如果您了解滤波器设计的类型，您最好通过分析找到 -3 dB 点，而不是凭经验寻找它。请提供更多信息或一些示例代码。

标签： matlab frequency lowpass-filter

【解决方案1】：

您可以对 LTI 对象（传递函数等）使用bandwidth 命令：

G = tf(1, [1 1])
bandwidth(G)

ans =

    0.9976

【讨论】：

我可以让 bandwith(G) 轻松地与 HP、BP、BS 滤波器一起工作（就像它与 LP 滤波器一样）？
不是直接的，因为描述说“......增益下降到其 DC 值的 70.79% (-3 dB) 以下”。例如，HP 滤波器的 DC 值为 0，因此该命令不起作用。但是，对于 HP 过滤器，1-HP 是该命令适用的 LP 过滤器。

【解决方案2】：

如果你没有控制系统工具箱，你可以这样做：

% some filter
[b, a] = butter(5, 0.6);

% Determine frequency response
[h, w] = freqz(b, a, 2048);

% linear approximation of 3 dB cutoff frequency
ind = find(abs(h) < sqrt(1/2), 1, 'first');
slope = (abs(h(ind)) - abs(h(ind - 1))) / (w(ind) - w(ind - 1));
w_3dB = ( sqrt(1/2) - abs(h(ind - 1)) + slope * w(ind - 1) ) / slope;

% check result
figure; plot(w,abs(h))
hold on;
plot(w_3dB, sqrt(1/2), 'rx');

另外，您需要freqz() 的 DSP 工具箱。

【讨论】：

【解决方案3】：

matlab 中有一个函数可以给你你的截止频率，它叫做'freqz'

如果您已经知道滤波器系数“a”和“b”。然后 freqz 提供两个变量输出。一个变量存储复数幅度增益，另一个变量存储归一化频率。基本上，您需要做的就是运行一个循环，找到最接近您的通带增益负 3dB 的增益。然后读出频率变量的相应指数，你就有答案了。

【讨论】：