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巴特沃斯滤波是一种常用的数字滤波器，用于信号处理中的去噪和频率选择。它是一种无限脉冲响应（IIR）滤波器，具有平滑的频率响应和较好的滤波效果。
巴特沃斯滤波器有两种常见的类型：低通滤波和带阻滤波。低通滤波器允许低于某个截止频率的信号通过，而带阻滤波器则允许在某个频率范围内的信号通过，而阻止其他频率的信号。
巴特沃斯滤波器的原理是基于极点和零点的位置来实现频率响应的调整。低通滤波器的极点位于单位圆内，而带阻滤波器的极点位于单位圆外。通过调整极点和零点的位置，可以实现不同的滤波效果。
巴特沃斯滤波器的设计可以使用不同的方法，例如模拟滤波器的频率变换方法或数字滤波器的离散化方法。在信号处理中，常用的方法是将模拟滤波器的传递函数转换为数字滤波器的巴特沃斯模拟滤波器。
巴特沃斯滤波器的设计参数包括截止频率、阶数和滤波器类型。截止频率决定了滤波器的频率响应，阶数决定了滤波器的陡峭度，而滤波器类型决定了滤波器的传递函数形式。
%适合30s采集数据
ch715 = load(‘2014-07-15 10_11_38ch1’);
%load ‘data17’;
data = (ch715)';
N= length(data);
n= 1:1:N;
figure(1)
subplot(211);plot(n,data-mean(data));
data_mean = data-mean(data);
grid on;
xlabel(‘时间/s’),ylabel('幅值 ');
set(gca, ‘XTick’,[0 : 160 5 : 16030 ]) %设置X坐标轴刻度数据点位置
set(gca,‘XTickLabel’,{‘0’,‘5’,‘10’,‘15’,‘20’,‘25’,‘30’}) %设置X坐标轴刻度处显示的字符
title(‘原始信号’);
% FFT分析信号频谱
Fs =N/30; % 采样频率160Hz
y = fft(data-mean(data),N);
f = Fs * (0:N/2-1) / N;
subplot(212);plot(f,abs(y(1:N/2)));grid;
title(‘原始信号频谱’)
xlabel(‘Hz’);ylabel(‘幅值’);
%///
fs = Fs;
t = 0:1/fs:30;
s = data;
% IIR滤波器设计
fpass =70; % 通带截止频率60Hz, 1dB
fstop = 78; % 阻带截止频率78Hz, 40db
% 进行低通滤波
wp_3=[fpass2/fs];
ws_3=[fstop2/fs];
rp_3=1; % 通带波纹最大衰减为1dB
rs_3= 40; % 阻带衰减为20dB
[n_3,wn_3]=buttord(wp_3,ws_3,rp_3,rs_3);
[B_3,A_3]=butter(n_3,wn_3);
fdata1=filter(B_3,A_3,data);
%/
% 对信号fdata1做N点FFT变换
By=fft(fdata1-mean(fdata1),N);
figure(2);
subplot(2,1,1);plot(n,fdata1-mean(fdata1));grid;
legend(‘巴特沃斯低通滤波器滤波后’);
xlabel(‘时间/s’),ylabel('幅值 ');
set(gca, ‘XTick’,[0 : 160 5 : 16030 ]) %设置X坐标轴刻度数据点位置
set(gca,‘XTickLabel’,{‘0’,‘5’,‘10’,‘15’,‘20’,‘25’,‘30’}) %设置X坐标轴刻度处显示的字符
f2 = fs * (0:N/2-1) / N;
subplot(2,1,2) ;plot(f2,abs(By(1:N/2)));grid;
title(‘巴特沃斯低通滤波后信号频谱’);
xlabel(‘Hz’);ylabel(‘幅值’);
1 matlab版本
2014a
2 参考文献
[1]张泾周,张光磊,戴冠中.自适应算法与小波变换在心电信号滤波中的应用[J].生物医学工程学杂志. 2006,(05)
3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除
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