Python SciPy signal.buttord用法及代码示例

本文简要介绍 python 语言中 scipy.signal.buttord 的用法。

用法:

scipy.signal.buttord(wp, ws, gpass, gstop, analog=False, fs=None)#

巴特沃斯滤波器阶数选择。

返回损失不超过的最低阶数字或模拟巴特沃斯滤波器的阶数gpassdB 在通带中，并且至少具有停止阻带中的 dB 衰减。

参数 ：：

wp, ws： 浮点数

通带和阻带边频率。

对于数字滤波器，它们的单位与 fs 相同。默认情况下，fs 为 2 half-cycles/sample，因此这些从 0 归一化为 1，其中 1 是奈奎斯特频率。 (因此，wp 和 ws 在 half-cycles /样本中。)例如：

• Lowpass: wp = 0.2, ws = 0.3

• Highpass: wp = 0.3, ws = 0.2

• Bandpass: wp = [0.2, 0.5], ws = [0.1, 0.6]

• Bandstop: wp = [0.1, 0.6], ws = [0.2, 0.5]

对于模拟滤波器，wp 和 ws 是角频率(例如，rad/s)。

gpass： 浮点数

通带中的最大损耗 (dB)。

gstop： 浮点数

阻带中的最小衰减 (dB)。

analog： 布尔型，可选

如果为 True，则返回模拟滤波器，否则返回数字滤波器。

fs： 浮点数，可选

数字系统的采样频率。

返回 ：：

ord： int

符合规格的巴特沃斯滤波器的最低阶。

wn： ndarray 或浮点数

巴特沃斯固有频率(即“3dB 频率”)。应该与scipy.signal.butter给出过滤结果。如果fs被指定，这是在相同的单位，并且fs也必须传递给scipy.signal.butter.

例子：

设计一个模拟带通滤波器，其通带在 20 到 50 rad/s 的 3 dB 范围内，同时抑制低于 14 和高于 60 rad/s 的至少 -40 dB。绘制其频率响应，以灰色显示通带和阻带约束。

>>> from scipy import signal
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> import numpy as np

>>> N, Wn = signal.buttord([20, 50], [14, 60], 3, 40, True)
>>> b, a = signal.butter(N, Wn, 'band', True)
>>> w, h = signal.freqs(b, a, np.logspace(1, 2, 500))
>>> plt.semilogx(w, 20 * np.log10(abs(h)))
>>> plt.title('Butterworth bandpass filter fit to constraints')
>>> plt.xlabel('Frequency [radians / second]')
>>> plt.ylabel('Amplitude [dB]')
>>> plt.grid(which='both', axis='both')
>>> plt.fill([1,  14,  14,   1], [-40, -40, 99, 99], '0.9', lw=0) # stop
>>> plt.fill([20, 20,  50,  50], [-99, -3, -3, -99], '0.9', lw=0) # pass
>>> plt.fill([60, 60, 1e9, 1e9], [99, -40, -40, 99], '0.9', lw=0) # stop
>>> plt.axis([10, 100, -60, 3])
>>> plt.show()