[問題] 有關FIR濾波器階數越高會產生的問題

[alrightwill (歐萊威爾)]

最近在自學FIR數位濾波器

對於"濾波器階數越高"產生的一些現象感到好奇

雖然階數越高的濾波器通帶與阻帶的界限劃分越明顯 也越接近理想濾波

但是不是也會對原訊號產生越大的改變呢(失真?)

以下是我用程式語言實際數位濾波的情形：(使用不同階數的 低通濾波器

原訊號：60 Hz 混合 400 Hz
http://i.imgur.com/M2BByvq.png

5階數位濾波器   可看到有濾波效果但很差
http://i.imgur.com/anq3cPG.png

7階數位濾波器   400 Hz已經被濾掉絕大部分
http://i.imgur.com/hvZJDcZ.png

*15階  http://i.imgur.com/eawQGJH.png  *31階 http://i.imgur.com/DO4mJJ0.png

*想發問的重點 在60Hz周圍的訊號強度 為何開始高突起來?? 不像5階7階周圍是平坦的

是因為原訊號受濾波器影響導致的嗎?

如果是, 那該如何在 濾波器階數與濾波效果 之間做取捨?


61階  頻譜開始變形了
http://i.imgur.com/IksfHqh.png


請各位前輩不吝解答

或是給個方向 謝謝!

>>> 補上impulse response

7階 http://i.imgur.com/9cjraRp.png   15階 http://i.imgur.com/Sj0gWxI.png

31階 http://i.imgur.com/X4klbMh.png  61階 http://i.imgur.com/VySbFtk.png

>>> 忘了提到一點

我的濾波器初始條件都是給0

也就是說假設 y[n] = x[n] + x[n-1] + x[n-2] + x[n-3]

x[n-1]~x[n-3] 都是先給0

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.27.12
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Electronics/M.1411216171.A.F18.html
推 ultimachen: 看impulse response轉頻域會比較清楚
推 bxxl: 你是不是只取一小段時間來作FFT? 愈高階的filter尾巴拖愈長
→ bxxl: 可能response超過你取的window之外,被你砍掉了吧
→ bxxl: 可能要把code的細節寫出來才能找問題
※ 編輯: alrightwill (140.112.27.12), 09/20/2014 21:58:58
推 bxxl: 頻譜是用來看steady state的,你前面的暫態部份影響太大導致
→ bxxl: 你可以改成灌256點進去,取後面128點來做fft,這樣就避開暫態
→ bxxl: 這樣應該到128階不會有問題
→ alrightwill: 一直沒想到避暫態這問題~ 調整後正常多了,萬分感謝!