4. Thiết kế bộ lọc Peak và Notch
4.2 Chương trình thiết kế bộ lọc Peak Filter và Notch Filter
4.2.1 Bộ lọc dải khấc (Notch Filter)
Giả sử ta cần loại bỏ một nhiễu 60Hz trong tín hiệu lấy mẫu tại tần số 3000Hz. Một bộ lọc notch có thể được sử dụng cho mục đích này.
F0 = 60; % interference is at 60 Hz Fs = 3000; % sampling frequency is 3000 Hz f = fdesign.notch('N,F0,Q',2,60,10,3000); h = design(f);
Yếu tố chất lượng của bộ lọc là việc đo đạt những tần số mong muốn được cô lập với các tần số khác tốt đến đâu. Đối với bậc của bộ lọc cố định, hệ số chất lượng cao hơn được thực hiện bằng cách đẩy các cực gần về không.
f.Q = 100; h1 = design(f);
set(hfvt,'Filters',[h h1]); legend(hfvt,'Q = 10','Q = 100');
Xác định hệ số chất lượng để xác định băng thông 3dB, BW, điều này liên quan Q=FO/BW. Việc xác định băng thông có thể đạt được chính xác hình dạng mong muốn cho các bộ lọc được thiết kế một cách thuận tiện hơn.
f = fdesign.notch('N,F0,BW',2,60,5,3000); h2 = design(f);
set(hfvt,'Filters',[h h1 h2]);
Do đó điều này chỉ có thể đẩy các cực ra xa và duy trì ổn định, để cải thiện bộ lọc, cần phải tăng bậc bộ lọc. f = fdesign.notch('N,F0,Q',2,.4,100); h = design(f); f.FilterOrder = 6; h1 = design(f); set(hfvt,'Filters',[h h1]);
Đối với một bậc nhất định, chúng ta có thể đath được sự chuyển đổi sét nét hơn bằng cách cho passband hoặc stopband gợn sóng
N = 8; F0 = 0.4; BW = 0.1; f = fdesign.notch('N,F0,BW',N,F0,BW); h = design(f); f1 = fdesign.notch('N,F0,BW,Ap,Ast',N,F0,BW,0.5,60); h1 = design(f1); set(hfvt,'Filters',[h h1]);
legend(hfvt,'Maximally Flat 8th-Order Filter',... '8th-Order Filter With Passband/Stopband Ripples','Location','NorthWest');
4.3.2 Bộ lọc đỉnh (Peaking Filters)
Bộ lọc Peak filters được sử dụng nếu chúng ta muốn để giữ lại chỉ một thành phần tần số duy nhất (hoặc một nhóm nhỏ những tần số) từ tín hiệu. Tất cả các đặc tính kỹ thuật và cân bằng nhắc đến cũng được áp dụng cho peak filters.Dưới đây là một ví dụ:
N = 6; F0 = 0.7; BW = 0.001; f = fdesign.peak('N,F0,BW',N,F0,BW); h = design(f); f1 = fdesign.peak('N,F0,BW,Ast',N,F0,BW,80); h1 = design(f1); set(hfvt,'Filters',[h h1]);
legend(hfvt,'Maximally Flat 6th-Order Filter',...
