测试低通滤波器

什么是简单的方法来查看我的低通滤波器是否正常工作？我正在设计一个低通滤波器，并希望以相对直接的方式对其进行测试。测试低通滤波器

目前我打开一个WAV文件，并将所有样本粘贴在一个整数列中。然后我通过低通滤波器运行数组来创建一个新的数组。什么是简单的方法来检查低通滤波器是否工作？

所有这一切都在C.

完成

来源

2012-02-01 Eric Brotto

从结果中呈现WAV文件并与任何播放器一起播放。实际上，也许你甚至可以通过简单地将数据写入RAW文件来渲染WAV，然后用播放器播放它，以便手动提供样本宽度，通道数和采样率等详细信息。 – Till 2012-02-01 16:42:11

创建两个单调信号，低频率的一个和高频中的一个。然后运行你的过滤器。如果有效，那么低频信号应该是未修改的，而高频信号将被滤除。

来源

2012-02-01 16:31:14 tskuzzy

可以使用一个宽带信号，例如白噪声，以测量频率响应：

产生白噪声输入信号通过滤波器
通白噪声信号
采取FFT输出的来自滤波器
计算日志大小
积数幅度

您可以将过滤器的输出转储到文本文件，然后在例如MATLAB或Octave（提示：使用periodogram）。

来源

2012-02-01 17:25:52

这将是我的选择。不仅要检查它是否正常工作，还要检查它的特性。 – japreiss 2012-02-01 17:49:47

您可能还想要FFT输入信号，以查看您的白噪声是否真的是白色的，和/或是否补偿。 – hotpaw2 2012-02-01 18:16:50

@ hotpaw2：是的，你可以计算交叉功率谱，这可能比输出的功率谱更平滑。 – 2012-02-01 19:44:41

取决于你想测试什么。我不是DSP专家，但我知道可以对您的过滤器进行不同的测量（如果这是您的测试意思）。

如果滤波器是线性的，那么滤波器的所有信息都可以在脉冲响应中找到。在此处阅读：http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_filter

E.g.如果你对脉冲响应进行傅里叶变换，你会得到频率响应。频率响应很容易告诉你，低通滤波器是否值得它的名字。

也许我低估了你对DSP的知识，但我建议你阅读本书的网站：http://www.dspguide.com。这是一本非常难读的书，没有难度的数学。它可以作为一本真正的书，但你也可以免费在线阅读。

编辑：在阅读它之后，我确信每个接触ADC的程序员都应该先阅读本书。我发现在过去的项目中我做了很多困难的事情，当我对DSP有更多的了解时，我可以做得更好一千倍。大多数时候，没有经验的程序员在不知情的情况下在做DSP。

来源

2012-02-01 17:36:58 Bart

您应该能够以编程方式生成各种频率的音调（正弦波），将它们填充到输入数组中，然后通过求和数组的平方值来比较信号能量（除以长度，尽管这是在数学上不需要，因为信号应该是相同的长度）。输出能量与输入能量的比率为您提供滤波器增益。如果您的LPF工作正常，对于低频率，增益应接近1，在带宽频率下接近0.5，高频率接近于零。

注意：“带宽”和“增益”的定义有很多（但本质上相同）。我建议的方法应该对滤波器的瞬态响应相对不敏感，因为它本质上是对信号的强度进行平均，尽管可以通过忽略输入的前T个采样来改善它，其中T与滤波器带宽有关。无论哪种方式，确保信号比滤波器带宽的倒数长。

来源

2012-02-01 17:51:00 dantswain

当我检查数字滤波器时，我计算滤波器的幅度响应图并绘制它。然后，我用代码或使用Audacity生成线性扫描正弦波，并将扫描的正弦波通过滤波器（考虑到事情可能会变得更响，所以正弦波足够安静而不会被剪辑）。视觉检查通常足以断言过滤器正在做我认为应该做的事情。如果你不知道如何计算幅度响应，我怀疑有些工具可以为你计算。

根据你想要的确定程度，你甚至不必这样做。您可以处理线性扫描，并看到它衰减了较高的频率。

来源

2012-02-01 21:09:46

测试低通滤波器

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