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DSP Tool

数字滤波器设计工具(IIR/FIR)

设计Butterworth、Chebyshev I型和移动平均FIR滤波器,实时可视化频率响应、滤波器系数和测试信号响应。

参数设置
滤波器类型
设计方法
采样频率 f_s 1000 Hz
截止频率 f_c 0.100
归一化频率 (0 ~ 0.5 × f_s)
滤波器阶数 N 4
-3dB 频率
阻带衰减 @ 2f_c [dB]
4
滤波器阶数
群延迟 [样本]
相位延迟 @ f_c
幅频响应 [dB]
相频响应 [rad]
测试信号(含噪正弦波)— 滤波前后对比
正在计算系数...

理论公式

Butterworth滤波器幅度平方响应:

$$|H(j\Omega)|^2 = \frac{1}{1+\left(\Omega/\Omega_c\right)^{2N}}$$

双线性变换(模拟 → 数字):

$$s = \frac{2}{T}\frac{z-1}{z+1}$$

群延迟:$\tau_g(\omega) = -\dfrac{d\angle H(e^{j\omega})}{d\omega}$

Chebyshev I型:通带内等纹波特性使其在相同阶数下实现比Butterworth更陡峭的截止。

应用场景: 振动传感器去噪 / 控制系统信号前处理 / 结构健康监测(SHM)加速度数据处理 / 音频分析倍频程带滤波器设计 / 生物医学信号调理(ECG、EEG)。