matlab中设计低通滤波器

方法1

可以通过Filter Builder交互界面设计，这里选择Lowpass。

指定参数，选择FIR滤波器，采样频率128Hz，通带截止频率15Hz，阻带截止频率16Hz。通带最大波纹0.1dB，阻带最小衰减60dB。这里选用Kaiser窗法设计（或等波纹法equiripple）。

可以生成对应的代码

function Hd = getFilter
%GETFILTER Returns a discrete-time filter object.

% MATLAB Code
% Generated by MATLAB(R) 9.3 and DSP System Toolbox 9.5.
% Generated on: 22-Jun-2020 15:08:24

Fpass = 15;   % Passband Frequency
Fstop = 16;   % Stopband Frequency
Apass = 0.1;    % Passband Ripple (dB)
Astop = 60;   % Stopband Attenuation (dB)
Fs    = 128;  % Sampling Frequency

h = fdesign.lowpass('fp,fst,ap,ast', Fpass, Fstop, Apass, Astop, Fs);

% 等波纹法
%Hd = design(h, 'equiripple', 'MinOrder', 'any', 'StopbandShape', 'flat');
% kaiser窗法
Hd = design(h, 'kaiserwin');

查看滤波器特性

Hlp = getFilter;
freqz(Hlp) 
% fvtool(lpFilt)

通过filtfilt获得零相位延迟的滤波

y = filtfilt(Hlp.Numerator, 1, x); % filtfilt(b, 1, x)

滤波结果

方法2

也可以直接通过fdesign和design设计，跟前面是等价的。

Fpass = 15;   % Passband Frequency
Fstop = 16;   % Stopband Frequency
Apass = 0.1;    % Passband Ripple (dB)
Astop = 60;   % Stopband Attenuation (dB)
Fs    = 128;  % Sampling Frequency

h = fdesign.lowpass('fp,fst,ap,ast', Fpass, Fstop, Apass, Astop, Fs);

% 等波纹法
%Hd = design(h, 'equiripple', 'MinOrder', 'any', 'StopbandShape', 'flat');
% kaiser窗法
Hd = design(h, 'kaiserwin');

方法3

也可以通过designfilt设计数字滤波器，结果是一样的。

lpFilt = designfilt('lowpassfir','PassbandFrequency',15/64, ...
         'StopbandFrequency',16/64,'PassbandRipple',0.1, ...
         'StopbandAttenuation',60,'DesignMethod','kaiserwin');

y = filtfilt(lpFilt, x);