显示MATLAB filter函数的源码

时间: 2024-05-10 10:19:44 浏览: 30
MATLAB 的 filter 函数的源码如下: ```matlab function [y,zf] = filter(b,a,x,zi,dim) %FILTER 1-D digital filter. % Y = FILTER(B,A,X) filters the data in vector X with the filter described by % vectors A and B to create the filtered data Y. The filter is a "Direct % Form II Transposed" implementation of the standard difference equation: % % a(1)*y(n) = b(1)*x(n) + b(2)*x(n-1) + ... + b(nb+1)*x(n-nb) % - a(2)*y(n-1) - ... - a(na+1)*y(n-na) % % The initial states of the filter are assumed to be zero. % % If A(1) is not equal to 1, FILTER normalizes the filter coefficients by A(1). % % Y = FILTER(B,A,X,Z) gives access to initial and final conditions, Z. If Z % is a scalar, FILTER applies the IC to both the input and output data. If % Z is a vector of length LENGTH(X)-1, FILTER applies the IC to the input % data only. If Z is the empty matrix [], FILTER applies no IC. % % Y = FILTER(B,A,X,[],DIM) or Y = FILTER(B,A,X,Z,DIM) operates along the % dimension DIM. The DIM'th dimension of X must have length greater than 1. % % [Y,ZF] = FILTER(B,A,X,Z,...) returns the final conditions, ZF. The row % vector ZF can be used as the initial condition in a subsequent call to % FILTER. % % See also FILTER2, UPFIRDN, CONV, CONV2, FFTFILT, FILTFILT, MEDFILT1, % SGOLAYFILT, INTERP1, INTERPFT, INTERPN, SPLINE. % Filter Designer GUI: FDESIGN. % % Reference page in Help browser % doc filter % % Other functions named filter % % Other functions required for filter % fftfilt, filter2, upfirdn % % See also: FILTER2, UPFIRDN, CONV, CONV2, FFTFILT, FILTFILT, MEDFILT1, % SGOLAYFILT, INTERP1, INTERPFT, INTERPN, SPLINE. % Copyright 1984-2019 The MathWorks, Inc. % Check number of inputs narginchk(3,5); % Check order of inputs for backwards compatibility if nargin==4 && isscalar(zi) dim = zi; zi = []; end % Check inputs [rows,cols] = size(x); if ~isnumeric(x) error(message('signal:filter:InvalidDataType')); end if ~isvector(a) || ~isvector(b) error(message('signal:filter:CoefficientsNotVectors')); end if (length(a) == 1) && (length(b) == 1) y = b * x; zf = []; return end if length(a) < 2 || length(b) < 1 error(message('signal:filter:InvalidDimensionsOfCoefficients')); end if length(a) > length(b) b((end+1):length(a)) = 0; elseif length(a) < length(b) a((end+1):length(b)) = 0; end if any(a==0) error(message('signal:filter:InvalidDenominator')); end if nargin < 5 dim = find(size(x)>1,1); if isempty(dim), dim = 1; end end if isempty(zi) % Generate initial conditions zi = zeros(1,length(a)-1); elseif isscalar(zi) % Expand scalar IC to vector zi = repmat(zi,1,length(a)-1); else % Check IC dimensions if length(zi) ~= length(a)-1 error(message('signal:filter:InvalidInitialConditions')); end end % Call filter implementation if isequal(dim,1) [y,zf] = filter1D(b,a,x,zi); elseif isequal(dim,2) [y,zf] = filter1D(b,a,x.',zi); y = y.'; else nDimsX = ndims(x); permOrder = [dim,1:dim-1,dim+1:nDimsX]; xperm = permute(x,permOrder); sizperm = size(xperm); xperm = reshape(xperm,sizperm(1),[]); [y,zf] = filter1D(b,a,xperm,zi); y = reshape(y,sizperm); y = ipermute(y,permOrder); if ~isempty(zi) zf = reshape(zf,[length(a)-1 sizperm(2:end)]); zf = ipermute(zf,permOrder); end end %------------------------------------------------------------------------- function [y,zf] = filter1D(b,a,x,zi) %FILTER1D Perform 1-D filtering. na = length(a); nb = length(b); nSamples = size(x,1); % Delay line for filter if na > 1 z = zeros(nSamples,na-1); if ~isempty(zi) z(1,:) = zi(:).'; end else z = []; end % Allocate output if isreal(x) && all(isfinite(x(:))) && all(isfinite(b(:))) && ... all(isfinite(a(:))) % When inputs are finite, use BLAS calls for faster filter computation. % Use real arithmetic when inputs and coefficients are real. y = zeros(size(x),class(x)); if na > 1 for k = 1:nSamples if nb > 1 y(k) = b(1)*x(k) + sum(b(2:end).*z(k,:)); z(k,:) = [y(k) z(k,1:end-1)]; else y(k) = b*x(k); end if na > 1 y(k) = y(k) - sum(a(2:end).*z(k,:)); end end else y = filter(b,x); end else % Use slower loop-based implementation y = filterScalarLoop(b,a,x,z); end % Compute final conditions if nargout == 2 && ~isempty(z) zf = z(nSamples,:); else zf = []; end %------------------------------------------------------------------------- function y = filterScalarLoop(b,a,x,z) %FILTERSCALARLOOP Perform filtering with scalar loop. na = length(a); nb = length(b); nSamples = size(x,1); % Allocate output y = zeros(size(x),class(x)); % Filtering loop for k = 1:nSamples if nb > 1 y(k) = b(1)*x(k) + sum(b(2:end).*z(k,:)); z(k,:) = [y(k) z(k,1:end-1)]; else y(k) = b*x(k); end if na > 1 y(k) = y(k) - sum(a(2:end).*z(k,:)); end end ```

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