低通滤波器在MathNet中不工作。滤波器，F#

我试图使用一个低通滤波器，F#使用MathNet.filter，当我绘图时，结果不起作用。 我在C#中发现了一些类似的问题，但当我在F#中重现代码时，结果是错误的

以下是我使用MathNet.Filter的方式：

let fs ,fcut, order = 5000., 2.5, 5  // set the filter parameters
let lowPass2 = MathNet.Filtering.OnlineFilter.CreateLowpass(MathNet.Filtering.ImpulseResponse.Finite,fs,fcut,order)
let disp_beam_f = disp_beam |> lowPass2.ProcessSamples // apply the filter

// I print max/min to do a quick check
(disp_beam_f |> Array.min, disp_beam |> Array.min )

然后，当我绘制一些数据时，我的结果是： 当我仅绘制过滤后的数据时，绘图看起来像原始数据，但比例不同： 我已经尝试过改变过滤器的顺序，不使用过滤器的顺序，结果会更好，但不是过滤后的数据

• 我做错了什么？我知道，fs是频率采样（以Hz为单位），fcut是高频被切断的频率（以Hz为单位），顺序表示频率高于fcut的信号被衰减的程度（或速度）

有关详细信息，请参见以下脚本：
数据样本位于：
结果应为以下文件：

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根据我认为可以澄清案件的编辑：

运行下一个脚本可以更好地显示我的问题：

#I __SOURCE_DIRECTORY__
#r @"..\packages\MathNet.Numerics.3.8.0\lib\net40\MathNet.Numerics.dll"
#r @"..\packages\MathNet.Filtering.0.4.0\lib\net40\MathNet.Filtering.dll"
#load @"..\packages\FSharp.Charting.0.91.1\lib\net45\FSharp.Charting.fsx"

let length, samplingRate,  amplitude = 750, 44100.,20.
let flow, fhigh = 200., 15000.
let lo = Generate.Sinusoidal(length,samplingRate,flow,amplitude)
let hi = Generate.Sinusoidal(length,samplingRate,fhigh,amplitude/4.)
let sumLoHi = lo |> Array.map2 (+) hi
let fs ,fcut, order = float(samplingRate), 5000., 10 

// first low pass filter
let lowPass2 = MathNet.Filtering.OnlineFilter.CreateLowpass(MathNet.Filtering.ImpulseResponse.Finite,fs,fcut,order)
let filtered = sumLoHi |> lowPass2.ProcessSamples

// second low pass filter
let lowPass3 = MathNet.Filtering.OnlineFilter.CreateLowpass(MathNet.Filtering.ImpulseResponse.Finite,fs,fcut/5.,order)
let filtered_2 = sumLoHi |> lowPass3.ProcessSamples

// plot
Chart.Combine([Chart.Line(lo, Name="lo", Color=Color.DarkBlue);
               Chart.Line(sumLoHi, Name="sumLoHi", Color=Color.LightSkyBlue);
               Chart.Line(filtered, Name="filtered ratio fcut/SamplingRatio = 0.1", Color=Color.Purple);
               Chart.Line(filtered_2, Name="filtered ratio fcut/SamplingRatio = 0.02", Color=Color.Fuchsia)])
|> Chart.WithLegend(Title="Combined",Docking=ChartTypes.Docking.Bottom)
|> Chart.WithTitle("OnlineFilter")

结果是：

我指定了采样频率和滤波频率之间的比率，因为我认为问题与此参数有关。是因为我不应该用这种方式使用在线过滤器，还是因为其他原因

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我也尝试使用IIR和FIR滤波器，结果是一样的。相反，python/scipy的类似情况也可以很好地工作。

如果不了解样本数据，就很难确定观察到的行为是正确的还是错误的。它可能有助于收集一个快速样本，如果过滤器工作与否，这将是显而易见的；然后检查代码

例如，我们可以取一个较低频率的波形数据，再加上另一个较高频率的波形，然后将滤波器应用于对较高频率进行滤波的总和，并期望滤波后的数据与较低频率的波形相似

下面的脚本实现了上述场景：

#I __SOURCE_DIRECTORY__
#r @"..\packages\MathNet.Numerics.3.8.0\lib\net40\MathNet.Numerics.dll"
#r @"..\packages\MathNet.Filtering.0.4.0\lib\net40\MathNet.Filtering.dll"
#load @"..\packages\FSharp.Charting.0.91.1\lib\net45\FSharp.Charting.fsx"

open FSharp.Charting
open MathNet.Numerics
open MathNet.Filtering
open System.Drawing

let length, samplingRate,  amplitude = 250, 44100.,20.
let lo = Generate.Sinusoidal(length,samplingRate,1000.,amplitude)
let hi = Generate.Sinusoidal(length,samplingRate,15000.,amplitude/3.)
let sumLoHi = lo |> Array.map2 (+) hi
let fs ,fcut, order = 44100., 5000., 10
let lowPass2 = MathNet.Filtering.OnlineFilter.CreateLowpass(MathNet.Filtering.ImpulseResponse.Finite,fs,fcut,order)
let filtered = sumLoHi |> lowPass2.ProcessSamples
Chart.Combine([Chart.Line(lo, Name="lo", Color=Color.DarkBlue);
               Chart.Line(sumLoHi, Name="sumLoHi", Color=Color.LightSkyBlue);
               Chart.Line(filtered, Name="filtered", Color=Color.Purple)])
|> Chart.WithLegend(Title="Combined",Docking=ChartTypes.Docking.Bottom)

两个具有相同采样率和数据长度和频率的

sine

波组合成

sumLoHi

。然后将滤波器应用于后一个截止频率高于5kHz的截止频率，获得

滤波后的
数据。产生的
lo
、
sumLoHi
和
filtered
组合图显示过滤器工作正常：

您是否可以通过为
disp_beam
添加一些示例值，使示例变得独立？当然，上次更新是否正确？对于我使用python的绘图，如果您需要一个小脚本，我可以这样做。谢谢你，这个案子很容易解释我的问题。如果修改下一行，将出现与我类似的行为：let length，samplingRate，振幅=1500500,20。让fs，fcut，order=float（samplingRate），10,10和finally low更改为1，fhigh**更改为**50。在这种情况下，滤波信号的振幅降低到原始信号振幅的一半。我看到这种情况是因为fcut/samplingRate非常小。我没有看到使用python/scipy的这种行为，这里它是python上的等效代码。我已经根据您的回答编写了一个版本，希望它能帮助您理解我的问题problem@JoseMGonzalez假设与
Mathnet
相比，
scipy
是一个参考实现，我会将与Python不同的问题提请Mathnet维护人员作为一名工程师。@JoseMGonzalez也似乎已经提交了相关文件。