scipy.signal.

buttord#

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

Butterworth 濾波器階數選擇。

傳回最低階數位或類比 Butterworth 濾波器的階數,該濾波器在通帶中的衰減不超過 gpass 分貝,且在阻帶中至少有 gstop 分貝的衰減。

參數:
wp, wsfloat

通帶和阻帶邊緣頻率。

對於數位濾波器,這些單位與 fs 相同。預設情況下,fs 為 2 半週期/樣本,因此這些值會從 0 正規化到 1,其中 1 是奈奎斯特頻率。(因此 wpws 的單位為半週期/樣本。)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]

對於類比濾波器,wpws 是角頻率(例如,rad/s)。

gpassfloat

通帶中的最大衰減 (dB)。

gstopfloat

阻帶中的最小衰減 (dB)。

analogbool, optional

若為 True,則傳回類比濾波器,否則傳回數位濾波器。

fsfloat, optional

數位系統的取樣頻率。

在 1.2.0 版本中新增。

傳回:
ordint

符合規格的 Butterworth 濾波器的最低階數。

wnndarray 或 float

Butterworth 自然頻率(即「3dB 頻率」)。應與 butter 一起使用以提供濾波器結果。如果指定 fs,則單位相同,且 fs 也必須傳遞給 butter

另請參閱

butter

使用階數和臨界點的濾波器設計

cheb1ord

從通帶和阻帶規格中尋找階數和臨界點

cheb2ord, ellipord
iirfilter

使用階數和臨界頻率的一般濾波器設計

iirdesign

使用通帶和阻帶規格的一般濾波器設計

範例

設計一個類比帶通濾波器,其通帶在 20 到 50 rad/s 之間衰減在 3 dB 內,同時在 14 rad/s 以下和 60 rad/s 以上至少抑制 -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 [rad/s]')
>>> 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()
../../_images/scipy-signal-buttord-1.png