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我试图用巨蟒过滤一个嘈杂的心率信号。因为心率不应该超过每分钟220次,所以我想过滤掉所有超过每分钟220次的噪音。我把220/分转换成3.66666666赫兹,然后把这个赫兹转换成拉德/秒,得到23.0383461拉德/秒。
采集数据的芯片的采样频率是30Hz,因此我将其转换为 rad/s,得到188.495559 rad/s。
在网上查了一些东西之后,我找到了一些用于带通滤波器的函数,我想把它做成一个低通滤波器。这是带通码的链接,所以我把它转换成这样:
from scipy.signal import butter, lfilter
from scipy.signal import freqs
def butter_lowpass(cutOff, fs, order=5):
nyq = 0.5 * fs
normalCutoff = cutOff / nyq
b, a = butter(order, normalCutoff, btype='low', analog = True)
return b, a
def butter_lowpass_filter(data, cutOff, fs, order=4):
b, a = butter_lowpass(cutOff, fs, order=order)
y = lfilter(b, a, data)
return y
cutOff = 23.1 #cutoff frequency in rad/s
fs = 188.495559 #sampling frequency in rad/s
order = 20 #order of filter
#print sticker_data.ps1_dxdt2
y = butter_lowpass_filter(data, cutOff, fs, order)
plt.plot(y)
我对此感到非常困惑,因为我非常确定 Butter 函数以 rad/s 表示截止值和采样频率,但我似乎得到了一个奇怪的输出。真的是赫兹吗?
其次,这两句话的目的是什么:
nyq = 0.5 * fs
normalCutoff = cutOff / nyq
我知道这是关于正常化的东西,但我认为奈奎斯特是2倍的采样频率,而不是一半。你为什么要把 Nyquist 当成正常人?
有人能解释一下如何使用这些函数创建过滤器吗?
我用以下方法绘制了滤镜图:
w, h = signal.freqs(b, a)
plt.plot(w, 20 * np.log10(abs(h)))
plt.xscale('log')
plt.title('Butterworth filter frequency response')
plt.xlabel('Frequency [radians / second]')
plt.ylabel('Amplitude [dB]')
plt.margins(0, 0.1)
plt.grid(which='both', axis='both')
plt.axvline(100, color='green') # cutoff frequency
plt.show()
并且得到了这个显然没有截止在23拉德/秒: