R的信号包的过滤器与Matlab的过滤器功能不匹配

Question

在 Matlab 中，有一维 filter 函数 http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/filter.html 。

在 R 的 signal 包中，其 filter 函数的描述为：Generic filtering function. The default is to filter with an ARMA filter of given coefficients. The default filtering operation follows Matlab/Octave conventions.

但是，如果我给出相同的说明，答案就会不匹配。

在 MATLAB 中（正确答案）：

x=[4 3 5 2 7 3]
filter(2/3,[1 -1/3],x,x(1)*1/3)
ans =
4.0000    3.3333    4.4444    2.8148    5.6049    3.8683

在 R 中，如果我遵循 Matlab/Octave 的约定（错误答案）：

library(signal)
x<-c(4,3,5,2,7,3)
filter(2/3,c(1,-1/3),x,x[1]*1/3)

Time Series:
Start = 1
End = 6
Frequency = 1
[1] 3.111111 3.037037 4.345679 2.781893 5.593964 3.864655

我也尝试了很多其他示例。 R 的 signal 包的 filter 函数似乎没有遵循 Matlab/Octave 约定，即使文档说明了这一点。也许，我在 R 中错误地使用了 filter 函数。有人可以帮助我吗？

Answer 1

我相信答案在文档中（震惊！！！！）

matlab:

过滤器是“直接形式 II 转置” 标准差分方程的实现：

a(1)*y(n) = b(1)*x(n) + b(2)*x(n-1) + ... + b(nb+1)*x(n-nb)
                      - a(2)*y(n-1) - ... - a(na+1)*y(n-na)

如果 a(1) 不等于 1，filter 通过 a(1) 对滤波器系数进行归一化。

[强调我的]

R:

a[1]*y[n] + a[2]*y[n-1] + … + a[n]*y[1] = b[1]*x[n] + b[2]*x[m-1] + … + b[m]*x[1]   

Answer 2

感谢您在几年前提出这个问题......我也遇到了它，并认为我得到了答案。本质上，我认为 R 和 Matlab 的优化算法是不同的。

如果没有提供猜测（即，将初始值设置为默认值，R 和 Matlab 都为零），结果非常相似。

R

库（信号）

x

过滤器(2/3,cbind(1,-1/3),x, 0.00)

2.666667 2.888889 4.296296 2.765432 5.588477 3.862826

Matlab

x=[4 3 5 2 7 3]

过滤器(2/3,[1 -1/3],x,0.00)

2.6667 2.8889 4.2963 2.7654 5.5885 3.8628

现在，如果我们开始调整参数的初始猜测，那么结果就会出现分歧。

R

库（信号）

x

过滤器(2/3,cbind(1,-1/3),x, 0.05)

2.683333 2.894444 4.298148 2.766049 5.588683 3.862894

Matlab

x=[4 3 5 2 7 3]

过滤器(2/3,[1 -1/3],x,0.05)

2.7167 2.9056 4.3019 2.7673 5.5891 3.8630

希望对你有帮助！