Python SciPy signal.buttord用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 scipy.signal.buttord 的用法。

用法:

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

巴特沃斯濾波器階數選擇。

返回損失不超過的最低階數字或模擬巴特沃斯濾波器的階數gpassdB 在通帶中，並且至少具有停止阻帶中的 dB 衰減。

參數 ：：

wp, ws： 浮點數

通帶和阻帶邊頻率。

對於數字濾波器，它們的單位與 fs 相同。默認情況下，fs 為 2 half-cycles/sample，因此這些從 0 歸一化為 1，其中 1 是奈奎斯特頻率。 (因此，wp 和 ws 在 half-cycles /樣本中。)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]

對於模擬濾波器，wp 和 ws 是角頻率(例如，rad/s)。

gpass： 浮點數

通帶中的最大損耗 (dB)。

gstop： 浮點數

阻帶中的最小衰減 (dB)。

analog： 布爾型，可選

如果為 True，則返回模擬濾波器，否則返回數字濾波器。

fs： 浮點數，可選

數字係統的采樣頻率。

返回 ：：

ord： int

符合規格的巴特沃斯濾波器的最低階。

wn： ndarray 或浮點數

巴特沃斯固有頻率(即“3dB 頻率”)。應該與scipy.signal.butter給出過濾結果。如果fs被指定，這是在相同的單位，並且fs也必須傳遞給scipy.signal.butter.

例子：

設計一個模擬帶通濾波器，其通帶在 20 到 50 rad/s 的 3 dB 範圍內，同時抑製低於 14 和高於 60 rad/s 的至少 -40 dB。繪製其頻率響應，以灰色顯示通帶和阻帶約束。

>>> 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()