Matlab 滤波器性能分析

我正在研究一些实验数据，在某些时候，这些数据需要进行时间积分，然后进行高通滤波，以消除积分和不需要的直流分量带来的低频干扰

我的工作目标与过滤无关，但我仍然想更详细地分析我使用的过滤器，以给出一些理由，例如，激励我为什么选择使用四阶过滤器而不是更高/更低的过滤器

这是我正在使用的过滤器：

delta_t = 1.53846e-04;
Fs = 1/delta_t;
cut_F = 8; 
Wn = cut_F/(Fs/2);
ftype = 'high';
[b,a] = butter(4,Wn,ftype);
filtered_signal = filtfilt(b,a,signal);

我已经看过这里了：为了学习一些关于滤波器的知识，我从来没有上过信号处理的课程，我使用了

fvtool(b,a)

要查看脉冲响应，请使用阶跃响应ecc。我用过的过滤器的名称

问题是我不知道如何解读这些情节

我要找什么

我如何理解过滤器是否良好？我没有任何关于滤波器性能的规范，我只知道我能接受的最低频率是5赫兹

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比较不同过滤器的哪些功能有助于激发选择

我看到您正在开始学习有关滤波器的Uni DSP课程： 首先需要记住的是，Matlab只能使用有限值进行模拟，因此从技术上讲，您看到的结果都是离散的。有4个因素会影响你的过滤结果，告诉你你的过滤器是好是坏，在设计一个有限的响应滤波器时，你将学会/必须考虑：

1、过滤器的类型，即汉明、巴特沃斯、布莱克曼、汉宁等 2、决定滤波器分辨率的滤波器系数数 3、理想情况下原始信号的采样频率，如果采样频率无限大，则可以有完美的滤波器；由于上述原因，在Matlab中不可能实现，但您可以通过将其设置得非常高来模拟其效果 4、截止频率

您可以使用这4个参数，这样您的过滤器就可以执行您希望它执行的操作

因此，理论来了： 在主瓣的宽度与滤波器的频谱泄漏之间有一个折衷。这个想法是，你有一些频率的信号，你想过滤掉不想要的，即你的直流噪声，并保留你想要的，但如果你想要的信号频率太低，以至于非常接近直流噪声呢。如果你有一个设计糟糕的滤波器，你将无法过滤掉直流分量。为了设计一个好的滤波器，你需要为你的滤波器系数、滤波器类型、甚至截止频率找到一个最佳的数目，以确保你的滤波器按照你想要的方式工作

这是我以前写过的一个低通滤波器，你可以通过过滤不同类型的信号并绘制响应图来使用滤波器

N = 21; %number of filter coefficients
fc = 4000;  %cut-off frequency
f_sampling = fs; %sampling freq
Fc = fc/f_sampling;
n = -(N-1)/2:(N-1)/2;
delta = [zeros(1,(N-1)/2) 1 zeros(1,(N-1)/2)];
h = delta - 2*Fc*sinc(2*n*Fc);
output = filter(h,1,yoursignal);

要绘制响应，您需要使用DFT或FFTin Matlab在频域中绘制输出，并查看信号是如何由于泄漏等原因而失真的

NFFT=256;           % FFT length
output=1/N*abs(fft(output,NFFT)).^2;      % PSD estimate using FFT

这就是所谓的周期图，当你绘图时，你可能想对它做10*log10，这样看起来更好

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希望您在课堂上表现出色。

谢谢您的回答，但我关心的问题与过滤器性能分析有关，以便调整您提到的参数