信息处理 - 是否需要对数据进行下采样以过滤低频？ - 吾爱随笔录

我的数据采样于 $f_s = 32kHz$ ，对于特定的分析，我只对来自特定频率的信号感兴趣 $f_{highpass} = \text{0.1Hz}$ 到 $f_{lowpass} = \text{300 Hz}$ .

当我建立一个四阶巴特沃斯滤波器并将其应用于我的数据时，我得到一个错误，并且信号所剩无几。下面是一些 Matlab 代码：

order = 4;
[b,a] = butter(order, [0.1 300]/(32000/2), 'bandpass');
y = filtfilt(b,a,data);

我得到的错误信息是：Warning: Matrix is close to singular or badly scaled. Results may be inaccurate. RCOND = 1.101227e-16.

我还尝试先应用低通滤波器，然后再应用高通滤波器：

FOI = [0.1 300]
SampleRate = 32000;
[b_l,a_l] = butter(order, FOI(2)/(SampleRate/2), 'low' );
[b_h,a_h] = butter(order, FOI(1)/(SampleRate/2), 'high' );
tempData = filtfilt(b_l, a_l, data);
output = filtfilt(b_h, a_h, tempData);

但我一直得到相同的结果。

我的问题：

为什么过滤失败？
为什么使用顺序 3 的过滤有效但不适用于顺序 4？
在进行过滤之前，我是否需要对数据进行下采样（例如到 1kHz）？

编辑：其他人也遇到了同样的问题，但我正在寻找一个明确的答案。

EDIT2：如果我将高通值更改为1并在低通滤波之前进行高通滤波，一切正常。但为什么？为什么会0.1导致问题的截止？