如何在 scipy.signal.filter_design.ellip 中使用 rp、rs 和 Wn 参数？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 scipy.signal.filter_design.ellip 中使用 rp、rs 和 Wn 参数？

【英文标题】：How to use rp, rs, and Wn parameters in scipy.signal.filter_design.ellip?

【发布时间】：2012-02-14 16:44:40

【问题描述】：

我想在 scipy.signal.filter_design.ellip 中试用 SciPy 的椭圆滤波器设计功能。我熟悉 Octave 中的过滤器设计功能，但不知道如何使用：

来自http://www.scipy.org/doc/api_docs/SciPy.signal.filter_design.html的文档

椭圆（N，rp，rs，Wn，btype = 'low'，模拟 = 0，输出 = 'ba'）

椭圆 (Cauer) 数字和模拟滤波器设计。

说明：

Design an Nth order lowpass digital or analog elliptic filter and return the filter coefficients in (B,A) or (Z,P,K) form.

另见椭圆。

我了解 N（顺序）、btype（低或高）、模拟（真/假）和输出（ba 与 zpk）。

什么是 rp、rs 和 Wn，它们应该如何工作？

根据我使用 Octave 的经验，我猜测 rp 和 rs 与通带和阻带中允许的最大纹波有关，而 Wn 是权重或控制截止频率，但它们的工作原理不是' t 记录在案，我找不到任何示例。

【参考方案1】：

我相信 HYRY 是正确的。根据我使用 Python Matlab 克隆脚本的经验，它们运行良好，但文档很差。是的，Rp 和 Rs 分别是通带和阻带中允许的最大纹波。 Wn 是数字截止频率或边沿频率。

所以...这里有一些代码说明如何使用它来复制 mathworks 用作示例的过滤器：

import pylab
import scipy
import scipy.signal
[b,a] = scipy.signal.ellip(6,3,50,300.0/500.0);

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
fig = plt.figure()
plt.title('Digital filter frequency response')
ax1 = fig.add_subplot(111)
h,w = scipy.signal.freqz(b, a)
plt.semilogy(h, np.abs(w), 'b')
plt.semilogy(h, abs(w), 'b')
plt.ylabel('Amplitude (dB)', color='b')
plt.xlabel('Frequency (rad/sample)')
plt.grid()
plt.legend()
ax2 = ax1.twinx()
angles = np.unwrap(np.angle(w))
plt.plot(h, angles, 'g')
plt.ylabel('Angle (radians)', color='g')
plt.show()

对不起，格式太蹩脚了，但它有效！您会注意到频率范围与 matlab 显示的不同，这只是装饰性的。这就是你得到的：

【讨论】：

感谢您的回答和示例！

【参考方案2】：

我认为这个函数和 Octave 或 MATLAB 是一样的，所以你可以阅读 MATLAB 文档。

http://www.mathworks.com/help/toolbox/signal/ref/ellip.html