低通滤波器

低通滤波器[数据,ωc(c)]

应用具有截止频率的低通滤波器ωc(c)到数据数组。

低通滤波器[数据,ωc(c),n个]

使用长度为的筛选器内核n个.

低通滤波器[数据,ωc(c),n个,wfun公司]

应用平滑窗口wfun公司到过滤器内核。

详细信息和选项

  • 低通滤波通常用于平滑或去噪数据,其工作原理是减少数据中的高频内容。
  • 低通滤波器将数字信号与使用窗口方法创建的有限脉冲响应(FIR)核进行卷积。
  • 这个数据可以是以下任一项:
  • 列表任意库数值数组
    采礼时间数据,例如时间序列时间数据
    形象任意的图像图像3D对象
    音频一个音频声音对象
  • 较小的截止频率通常会导致更大的平滑度。核越长,频率分辨力越强。 »
  • 低通滤波器[数据,ωc(c)]使用适合截止频率的滤波器核长度和平滑窗口ωc(c)和输入数据.
  • 典型平滑窗口wfun公司包括:
  • 布莱克曼窗口用布莱克曼窗口平滑
    Dirichlet窗口无平滑
    汉明窗使用汉明窗口平滑(违约)
    {v(v)1,v(v)2,}使用带有值的窗口v(v)
    (f)通过采样创建窗口(f)之间
  • 当应用于图像和多维数组时,过滤从级别1开始依次应用于每个维度。低通滤波器[数据,{ωc(c)1,ωc(c)2,}]使用频率ωc(c)对于^(第个)尺寸。
  • 可以提供以下选项:
  • 衬垫 “固定”要使用的填充值
    取样频率 自动输入的假定采样率
  • 默认情况下,取样频率->1假定用于图像和列表。对于音频信号和时间序列,可以从输入数据中提取或计算采样率。
  • 使用取样频率,截止频率ωc(c)应介于0和之间. »

示例

全部打开全部关闭

基本示例  (3)

噪声方波的低通滤波:

音频低通滤波:

图像的低通滤波:

范围  (13)

数据  (8)

过滤1D脉冲序列:

过滤2D脉冲序列:

过滤器a时间序列:

平滑音频三角波对象:

使用低截止频率来消除大多数信号谐波:

的低通滤波声音双音多频(DTMF)信号的目标:

在两个拨号音之间使用截止频率,滤波器长度为99,并使用Blackman窗口:

彩色半色调图像的低通滤波:

3D图像的低通滤波:

使用精确精度过滤:

参数  (5)

数字截止频率被解释为以弧度/秒为单位的数量:

使用截止频率过滤白噪声信号:

使用较高的频率值:

默认情况下,滤波器的长度及其频率辨别取决于截止频率:

截止频率越高,滤波器核越短,过渡带越宽,频率分辨力越差:

通过使用更长的内核提高频率分辨能力:

通过使用不同的窗口功能改变阻带衰减量:

增加滤波器长度以提高频率分辨率:

使用可调节的Kaiser窗口改变衰减量:

将窗口函数指定为数字列表:

在每个维度中使用不同的截止频率:

选项  (4)

衬垫  (2)

不使用填充来消除边界瑕疵:

不同的填充方法会产生不同的边缘效果:

取样频率  (2)

使用长度为5的低通半带滤波器,假设标准化采样率为:

假设抽样率为:

对以以下速率采样的音频应用半带低通滤波器模板框[{44100,“Hz”,赫兹,“赫兹”},数量TF]:

应用  (6)

使用1000 Hz的截止频率降低音频噪音:

使用低通滤波器要使音频对象听起来不那么刺耳:

现代88键钢琴上,55键(注C类5)基频约为523 Hz。使用低通滤波器以有效地消除此键的所有谐波,同时在以下音频剪辑中保留基本音:

使用长度为59的滤波器,其截止频率介于基波(523 Hz)和1046 Hz的一次谐波之间:

比较两个音频片段的频谱:

模糊图像:

删除云纹é模式和高空间频率:

图像的非锐化遮罩:

属性和关系  (8)

使用的截止频率为0返回零序:

使用的截止频率为π或更大以创建全通滤波器:

使用创建低通滤波器LeastSquaresFilterKernel和一个汉明窗口:

与结果比较低通滤波器:

长度为21的半带低通滤波器的脉冲响应:

滤波器的幅值谱:

长度为21且无平滑窗口的半带低通滤波器的脉冲响应:

滤波器的幅度谱:

无平滑窗口的均匀长度滤波器的脉冲响应:

滤波器的幅度谱:

低通滤波器的频率分辨率随着其长度的增加而提高:

脉冲响应的长度随着滤波器带宽的减小而增加:

可能的问题  (1)

使用衬垫将导致输出长度比输入短:

使用比输入长的内核将导致空列表:

交互式示例  (1)

通过改变截止频率消除图像环ωc(c):

Wolfram Research(2012),LowpassFilter,Wolfram语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/LowpassFilter.html(2016年更新)。

文本

Wolfram Research(2012),LowpassFilter,Wolfram语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/LowpassFilter.html(2016年更新)。

CMS公司

沃尔夫拉姆语言。2012年,“LowpassFilter”,Wolfram语言与系统文档中心。Wolfram研究。上次修改日期:2016年。https://reference.wolfram.com/language/ref/LowpassFilter.html。

亚太地区

沃尔夫拉姆语言。(2012). 低通滤波器。Wolfram语言与系统文档中心。检索自https://reference.wolfram.com/language/ref/LowpassFilter.html

BibTeX公司

@misc{reference.wolfram_2024_lowpassfilter,author=“wolfram Research”,title=“{lowpassfilter}”,year=“2016”,howpublished=“\url{https://reference.jolfram.com/language/ref/LowpassFiter.html}”]}

BibLaTeX公司

@online{reference.wolfram_2024_lowpassfilter,organization={wolfram Research},title={lowpassfilter},year={2016},url={https://reference.jolfram.com/language/ref/LowpassFiter.html},note=[访问时间:2024年9月21日]}