matlab构造带通巴特沃斯滤波器进行滤波

复制代码
%% 详细演示示例(修正版)
fs = 1000;          % 采样率 1kHz
t = 0:1/fs:1;       % 1秒时间向量

% 生成测试信号:包含多个频率成分
f1 = 10;    % 10Hz - 滤除
f2 = 50;    % 50Hz - 保留  
f3 = 150;   % 150Hz - 滤除
f4 = 200;   % 200Hz - 滤除

signal = sin(2*pi*f1*t) + 0.5*sin(2*pi*f2*t) + ...
         0.8*sin(2*pi*f3*t) + 0.6*sin(2*pi*f4*t);

% 设计20-80Hz带通滤波器
f_low = 20;
f_high = 80;
Wn = [f_low, f_high] / (fs/2);  % 归一化

[b, a] = butter(6, Wn, 'bandpass');

fprintf('滤波器系数:\n');
fprintf('b = [%s]\n', sprintf('%.4f ', b));
fprintf('a = [%s]\n', sprintf('%.4f ', a));

% 应用滤波
filtered_signal = filtfilt(b, a, signal);

%% 可视化结果
figure('Position', [100, 100, 1200, 800]);

% 原始信号
subplot(3,2,1);
plot(t, signal);
title('原始信号');
xlabel('时间 (s)'); ylabel('幅度');
grid on;

% 滤波后信号
subplot(3,2,2);
plot(t, filtered_signal);
title('带通滤波后 (20-80Hz)');
xlabel('时间 (s)'); ylabel('幅度');
grid on;

% 频谱对比
N = length(signal);
f = (0:N-1)*fs/N;

% 修正:先计算FFT,再索引
signal_fft = abs(fft(signal));
filtered_fft = abs(fft(filtered_signal));

subplot(3,2,3);
plot(f(1:N/2), signal_fft(1:N/2));
title('原始信号频谱');
xlabel('频率 (Hz)'); ylabel('幅度');
grid on;

subplot(3,2,4);
plot(f(1:N/2), filtered_fft(1:N/2));
title('滤波后信号频谱');
xlabel('频率 (Hz)'); ylabel('幅度');
grid on;

% 滤波器频率响应
subplot(3,2,[5,6]);
[h, w] = freqz(b, a, 1024, fs);
plot(w, 20*log10(abs(h)));
title('带通滤波器频率响应');
xlabel('频率 (Hz)'); ylabel('幅度 (dB)');
grid on;
hold on;
plot([f_low, f_low], [-100, 0], 'r--', 'LineWidth', 1);
plot([f_high, f__high], [-100, 0], 'r--', 'LineWidth', 1);
legend('滤波器响应', '通带边界');

显示结果如下:

相关推荐
赴生-11 小时前
C++进阶 C++11(下)
开发语言·c++
赴生-12 小时前
C++进阶 异常
开发语言·c++
黄毛火烧雪下12 小时前
Java 核心知识点总结(一)
java·开发语言
其实防守也摸鱼12 小时前
软件安全与漏洞--软件安全编码与防御技术理论题库
开发语言·网络·安全·网络安全·软件安全·软件安全与漏洞
x1387028595712 小时前
c语言中srtlen(指针使用计算字符长度)、传值和传址调用
c语言·开发语言·算法·visual studio
iCxhust13 小时前
C#进程管理程序
开发语言·汇编·stm32·单片机·c#·微机原理
凡人叶枫13 小时前
Effective C++ 条款28:避免使用 handles 指向对象内部
linux·服务器·开发语言·c++·嵌入式开发
努力成为AK大王13 小时前
并发编程的核心挑战、优化方案与核心知识点总结
java·开发语言·数据库
青山如墨雨如画13 小时前
【北邮-无线通信中的人工智能】物理层技术中AI的应用实践:基于KNN的调制识别(1)理论基础
人工智能·python·机器学习·matlab·jupyter
AI 编程助手GPT14 小时前
用 Python 做一个世界杯赛前分析脚本:以巴西 vs 摩洛哥为例
开发语言·网络·人工智能·python·chatgpt