matlab实现递归滤波器
时间: 2024-08-14 18:06:09 浏览: 70
递归滤波器设计:单极递归滤波器设计用于过滤包含 10Hz 谐波的 1Hz 信号-matlab开发
在MATLAB中,递归滤波器通常用于信号处理中,特别是当需要设计线性相位IIR(无限 impulse response)滤波器时,因为它们可以利用前一时刻的输出来计算当前的输出。递归滤波器由两个部分组成:一个因果部分和一个稳定的非因果部分。
以下是基本步骤来创建一个递归滤波器:
1. **设计滤波器系数**:使用`fir1`, `butter`, `cheby1`, `ellip`等函数设计滤波器,或者提供自定义的系数数组。
```matlab
% 设计低通滤波器
[b,a] = butter(N, Wn); % N是阶数,Wn是截止频率
```
2. **将滤波器转换为状态空间形式**:这是为了将其表示为一组线性常微分方程(LDE),方便递归实现。`ss`函数可以将传递函数矩阵转换为状态空间模型。
```matlab
sys = ss(b, a);
```
3. **获取状态向量**:状态向量包含了滤波器内部的状态变量。对于IIR滤波器,这通常是`[y(n), y(n-1), ...]`,其中`y(n)`是当前输出。
4. **初始化状态向量**:在开始滤波之前,你需要一个初始值。如果是第一个样本,通常设为0。
5. **应用递归公式**:每次迭代时,使用前一时刻的输出、输入以及状态向量更新当前的状态和输出。
```matlab
yprev = zeros(1,N); % 假设N为阶数
for n = 2:length(x)
yprev = a*y(n-1) + b*x(n); % y(n) = a*y(n-1) + b*x(n)
y(n) = sys.A*yprev + sys.B*x(n); % 状态转移
end
```
6. **处理稳定性和稳定性检查**:确保系统是稳定的,可以使用`isstable(sys)`检查。
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