如何选择低通巴特沃斯滤波器的阶数和截止频率?

信息处理 过滤器 巴特沃思
2022-02-02 01:48:05

在使用 IMU 数据(加速度和角速度)时,许多论文使用截止频率为 5 Hz 的 4 阶低通巴特沃斯滤波器。然而,他们都没有真正证明为什么选择这些过滤器。

谁能解释一下如何为这种性质的滤波器选择阶数和截止频率?我的数据的采样频率为 125 Hz

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一个n三阶巴特沃斯滤波器s-domain 有一个幅度函数,它是两条与软角相连的直线ω0和 -3 分贝。左边的直线是平坦的 0 dB,但右边的线(假设您正在查看对数频率和 dB)的斜率为20ndB/十年下降。那是一样的6ndB/八度音程下降,如果您喜欢以八度音程为单位的对数频率。因此,您必须弄清楚下降是否足够陡峭,太重击您想要重击的频率分量。

|Hn(jω)|2=11+(ωω0)2n

20log10|Hn(jω)|=10log10(1+(ωω0)2n){0ωω010log10((ωω0)2n)ω0ω={0ωω020nlog10(ω0)20nlog10(ω)ω0ω