matlab学习005-利用matlab设计滤波器

目录

一,含有多个频率成分的三角信号

1,以采样频率fs=20KHz对信号采样, 画出信号的波形;

1)前期基础  

2)波形图 

3)代码 

2,选取合适的采样点数,利用DFT分析信号的频谱,并画出信号幅度频谱图;

1)前期基础

2)频谱图 

3)代码 

3,设计一个滤波器,滤除信号中频率为9KHz的分量;画出滤波器的频响特性曲线;

1)前期基础 

 2)特性曲线

                       ☀

3)代码

4,用设计的滤波器对信号进行滤波,画出滤波器的输出信号的波形和幅度频谱图。

1)前期基础

2)效果

3)代码

二,周期性方波信号

 1,产生一个周期为0.001秒,幅值为±1的方波信号,画出信号的时域波形(画4个周期) 

1)前期基础 

2)时域波形图 

3)代码 

2,选择合适的采样频率,用MATLAB画出该信号波形;

1)前期基础 

2)时域波形图

3)代码 

3,选取合适的采样点数,利用DFT分析该周期信号的频谱,并画出幅度频谱图;

1)前期基础 

2)幅度频谱图

3)代码

4,设计一个滤波器,滤除该信号中三次谐波及以上的频率成分,画出滤波器的频响特性曲线;

1)前期基础

2)频响特性曲线 

3)代码

5,用设计的滤波器对信号滤波,画出滤波器的输出信号的时域波形和幅度频谱图。

1)前期基础

2)滤波后信号的时域波形和幅度频谱图

3)代码


一,含有多个频率成分的三角信号


设有连续信号:

【xa(t)=cos(2Π*3.5*10^3t)+cos(2Π*5*10^3t)+cos(2Π*9*10^3t)】

1,以采样频率fs=20KHz对信号采样, 画出信号的波形;

1)前期基础  

①相关公式:

  • Δf=1/(N*Ts)=1/T=fs/N; 
  • Ts=1/fs;

②对应名称:

  • Ts:采样周期(采样时间间隔)
  • T:时域采样时间长度(采样前模拟信号的时间长度)(采样时间是指完成一组样本的采集所需要的时间)
  • Δf:频率分辨率
  • N:采样点数

③需要注意:

  • 对固定时间长度 (T) 的信号,采集到过大的数据量即采样点数 (N=T/△t),会给计算机增加不必要的计算量和存储空间。
  • 若采样点数(N) 限定,则采样时间过短,会导致一些数据信息被排斥在外。
  • 若采样频率过低,采样点间隔过远,则离散信号不足以反映原有信号波形特征,无法使信号复原造成信号混叠。

④步骤:

1)首先定义信号中的三个频率成分(也可以不定义,直接在表达式中写),当频率成分比较大且多时,还是推荐将不同的频率成分预先定义出来,在代码编写时,就会一目了然且简洁明了许多。

2)接着确定采样频率。题目已经给出了采样频率fs为=20kHz。如果题目没有给,就需要自己去求,可以根据(nyquist)奈奎斯特抽样定理来确定采样频率:fs>=2fh(待采样信号的最高频率)。                                                                                                                                       

        ①观察xa信号,可以看到,信号的最大模拟角频率Ω(或称ω):ω=2Π*9*10^3。                   

        ②根据公式:fh=1/T(min)=1 /2Π / ω(max)= ω(max) / 2Π  ,可得fh=9*10^3=9e3(计算器或电脑表达10的幂是一般是用E或e,即e3表示1000)。                                                         

        ③因为fs>=2fh=2*9e3=18e3(Hz)  , 所以,fs最小只能取18kHz  ,可以是19kHz,也可以是20kHz,21kHz等。由于题目要求fs就是20kHz,因此令fs=2e4就行。                               

3)接着,计算采样时间间隔 Ts。                                   

  根据以前高中学过的知识:周期等于频率的倒数T=1/f。同样可以类推得到采样周期Ts(采样时间间隔)的公式:Ts=1/fs(采样频率)=1/20000=0.00005(这个结果不用真的算出来,写好等式,放到程序里面,让计算机来算)。 

4)之后创建一个时间向量 t。                                         

        该时间向量t用一个区间来表示:起始时间位置:Ts:终止时间位置。相应的时间位置可以是从 0 到 0.1 秒的时间段,也可以是从 0 到 0.01 秒的时间段,在实际应用中,可根据自己的需求调整时间范围。时间变量t是以采样时间间隔 Ts (采样周期)为步长。

5)然后,我就可以根据这个时间向量t来生成信号 xa。                                                                                           

6)最后,调用 plot 函数来绘制信号的波形图。针对本文中的xa信号,我选择了 0.009 秒的时间范围。

2)波形图 

绘制出的波形图如下:

3)代码 

% 定义信号参数  
f1 = 3.5e3; % 第一个频率成分  
f2 = 5e3;   % 第二个频率成分  
f3 = 9e3;   % 第三个频率成分  % 定义采样频率  
fs = 20e3; % 采样频率,单位 Hz  % 计算采样时间间隔  
Ts = 1/fs; % 采样时间间隔,单位s  % 定义时间向量,比如取 0.009 s的时间范围  
t = 0:Ts:0.009-Ts; % 生成时间向量  % 根据时间向量生成信号  
xa = cos(2*pi*f1*t) + cos(2*pi*f2*t) + cos(2*pi*f3*t);  % 使用 MATLAB 画图  
plot(t, xa); % 绘制信号波形  
xlabel('时间t/s'); % x轴标签  
ylabel('信号幅度f/dB'); % y轴标签  
title('cos(2*pi*f1*t) + cos(2*pi*f2*t) + cos(2*pi*f3*t)的信号波形图'); % 图形标题  
grid on; % 显示网格


2,选取合适的采样点数,利用DFT分析信号的频谱,并画出信号幅度频谱图;

1)前期基础

  1. 确定采样频率和采样点数
    • 采样频率(fs)必须满足采样定理,即fs > 2 * fh,其中fh是信号中的最高频率成分。
    • 采样点数(N)应该足够大,以便在频率域中有足够的分辨率。
  2. 采样信号
    • 使用上述确定的采样频率对信号进行采样。
  3. 计算DFT
    • 调用fft函数,对采样后的信号执行DFT运算。
    • 需要注意的是:fft函数返回的是复数结果,其中包含了幅度和相位信息。因此需要通过abs函数,来提取了这些复数的幅度。
    • 由于DFT的结果是对称的(对于实数输入信号),我只需要绘制一半的频率范围。
  4. 绘制幅度频谱图
    • 计算DFT结果的幅度。
    • 绘制幅度与频率的关系图。
    • 在绘制时,需要对幅度进行归一化,并且乘以2,以补偿只取了一半频率范围的事实。

最后使用plot函数绘制出幅度与频率的信号幅度频谱图,如下👇

2)频谱图 

3)代码 

% 定义信号参数  
f1 = 3.5e3; % 第一个频率成分  
f2 = 5e3;   % 第二个频率成分  
f3 = 9e3;   % 第三个频率成分  
fs = 2e4; % 采样频率,题目给定且满足采样定理  
Ts = 1/fs; % 采样周期  
t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量  % 定义信号  
xa = cos(2*pi*f1*t) + cos(2*pi*f2*t) + cos(2*pi*f3*t);  % 计算DFT  
N = length(xa); % 得到xa信号的采样点数  
X = fft(xa); %  使用函数fft,执行DFT运算  % 计算频率轴  
f = fs*(0:(N/2))/N; % 只取一半,因为DFT是对称的  % 计算幅度频谱  
amplitude = abs(X(1:N/2+1)); % 取幅度并只取一半(不包括直流分量)  % 绘制幅度频谱图  
plot(f, 2*amplitude/N); % 归一化幅度并乘以2(因为只取了半边)  
title('xa的信号幅度谱');  
xlabel('频率/Hz');  
ylabel('幅度/dB'); 
grid on;

3,设计一个滤波器,滤除信号中频率为9KHz的分量;画出滤波器的频响特性曲线;

1)前期基础 

①选择合适的滤波器类型

要设计一个滤波器来滤除信号中频率为9kHz的分量,首先我需要明确滤波器的设计目标,然后选择一个合适的滤波器类型。

②调用滤波器相关函数 

在MATLAB中,可以使用内置的滤波器设计函数来设计滤波器,并使用频率响应函数来绘制滤波器的频响特性曲线。

③绘制其频响特性曲线的步骤

1)对于本问题,可以选择设计一个带阻滤波器(Band-stop Filter)或者一个陷波滤波器(Notch Filter),专门用来抑制特定频率分量。考虑到采样频率fs=20kHz,我们需要确保滤波器设计不会违背采样定理,即滤波器的截止频率应低于fs/2,也就是10kHz,以避免混叠效应。

2)推荐使用巴特沃斯(Butterworth)滤波器作为带阻滤波器的类型,也可以根据自己的需求选择其他类型的滤波器,比如椭圆滤波器(Elliptic)或切比雪夫滤波器(Chebyshev),这些滤波器类型提供了不同的通带和阻带特性。                                                                      ①buttord函数用于计算所需的最小滤波器阶数和截止频率。                                      ②butter函数用于设计巴特沃斯滤  波器。                                                                              ③freqz函数用于计算滤波器的频率响应,并且我们将其转换为实际的频率值进行绘图            

3最后用plot函数绘制幅度响应曲线,这里是以分贝(dB)为单位的。

在本文中,所绘制的图形及给定参数都仅供参考,有些地方需要根据自己的具体需求进行调整。

特别是滤波器参数(如通带和阻带的边缘频率、衰减等)需要仔细选择以达到最佳效果。

以下是一个使用MATLAB设计陷波滤波器的特性曲线及代码。

 

 2)特性曲线

3)代码

% 设定信号参数  
fs = 2e4; % 采样频率  
f_to_remove = 9e3; % 要滤除的频率  % 设计陷波滤波器  
% 使用设计带阻滤波器的方法,但使阻带非常窄来接近陷波滤波器的效果  
% 陷波滤波器的中心频率是f_to_remove,带宽应该尽可能窄  
% 设计参数可能需要根据实际情况调整  
Wp = [f_to_remove-100 f_to_remove+100] / (fs/2); % 通带边缘频率(归一化)  
Ws = [f_to_remove-50 f_to_remove+50] / (fs/2); % 阻带边缘频率(归一化)  
Rp = 1; % 通带最大衰减(dB)  
Rs = 60; % 阻带最小衰减(dB)  % 使用最小阶数设计滤波器  
[n, Wn] = buttord(Wp, Ws, Rp, Rs); % 计算滤波器阶数和截止频率  
[b, a] = butter(n, Wn, 'stop'); % 设计带阻滤波器  % 绘制滤波器的频响特性曲线  
[h, w] = freqz(b, a, 1024, fs); % 计算频率响应  % 绘制滤波器频率响应  
figure;  
plot(w/pi*fs/2, 20*log10(abs(h))); % 转换为实际频率并绘制幅度响应(dB)  
grid on;  
title('陷波滤波器频响特性曲线');  
xlabel('频率 (Hz)');  
ylabel('幅度响应 (dB)');  
axis([2.5 fs/2 -100 10]); % 限制x轴范围为0到采样频率的一半

4,用设计的滤波器对信号进行滤波,画出滤波器的输出信号的波形和幅度频谱图。

1)前期基础

①步骤

  1. 定义信号参数和采样频率。
  2. 创建一个包含所需频率成分的信号。
  3. 设计一个带阻滤波器或陷波滤波器,以滤除9kHz的频率分量。
  4. 应用滤波器到信号上。
  5. 绘制滤波后信号的波形和幅度频谱图。

②注意点 

  • iirnotch函数可以用来设计陷波滤波器,该函数需要两个参数:陷波频率(归一化到0和1之间)和滤波器带宽(陷波深度)。带宽参数可能需要调整以获得最佳性能。
  • 可以根据实际情况调整滤波器的设计参数以获得最佳效果。还需要考虑滤波器的阶数,以平衡过渡带宽和滤波器陡度之间的权衡。

2)效果

 

3)代码

% 定义信号参数  
f1 = 3.5e3; % 3.5 kHz  
f2 = 5e3;   % 5 kHz  
f3 = 9e3;   % 9 kHz  
fs = 2e4;   % 采样频率 20 kHz  
Ts=1/fs;    % 采样时间间隔
t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量  % 创建信号  
xa = cos(2*pi*f1*t) + cos(2*pi*f2*t) + cos(2*pi*f3*t);  % 设计一个IIR带阻滤波器,或者使用FIR滤波器(根据需求选择)
[b, a] = iirnotch(f3/(fs/2), 0.5); % iirnotch函数用于设计陷波滤波器  % 应用滤波器  
filtery = filter(b, a, xa);   % filtery是经过滤波器滤波后的信号 % 绘制滤波后信号的波形  
figure;  
subplot(2,1,1);  
plot(t, filtery);  
title('滤波后信号的波形');  
xlabel('时间/s');  
ylabel('幅度/dB');  % 计算并绘制滤波后信号的幅度频谱  
fft_filtery= fft(filtery);  % fft_filtery是滤波后的信号filtery使用fft函数,经过dft运算的信号
amplitude= abs(fft_filtery/length(fft_filtery));  % 幅度
amplitude(2:end-1) = 2*amplitude(2:end-1);  
y= fs*(0:(length(fft_filtery)/2))/length(fft_filtery);  subplot(2,1,2);  
plot(y, amplitude(1:length(fft_filtery)/2+1))   
title('滤波后信号的幅度频谱');  
xlabel('频率/Hz');  
ylabel('幅度/dB');

二,周期性方波信号

 1,产生一个周期为0.001秒,幅值为±1的方波信号,画出信号的时域波形(画4个周期) 

1)前期基础 

步骤

  1. 首先创建并定义时间轴,使该时间轴覆盖至少包含4个周期的时间点。
  2. 接着定义方波的周期和要绘制的周期数。
  3. 然后使用MATLAB的square函数生成方波信号创建一个方波信号,其幅值为±1,周期为0.001秒。
  4. 之后使用plot函数绘制方波信号的时域波形,并添加网格、轴标签和标题
  5. 最后使用xlimylim函数来设置x轴和y轴的范围,以确保所有重要的信息都包含在图形中。

2)时域波形图 

3)代码 

% 定义参数  
T = 0.001; % 周期  
N_cycles = 4; % 周期数  
t = 0:T/1000:N_cycles*T; % 时间轴,以足够小的步长覆盖4个周期  % 创建方波信号  
A = 1; % 幅值  
square_wave = A * square(2*pi*t/T); % MATLAB的square函数生成方波  % 绘制时域波形  
figure; % 创建一个新的图形窗口  
plot(t, square_wave); % 绘制方波信号  
grid on; % 打开网格  
xlabel('时间/s'); % x轴标签  
ylabel('幅度/dB'); % y轴标签  
title('显示4个周期的方波信号'); % 图形标题  
xlim([0 N_cycles*T]); % 设置x轴范围以显示4个周期  
ylim([-A*1.1 A*1.1]); % 设置y轴范围以包含所有幅值


2,选择合适的采样频率,用MATLAB画出该信号波形;

1)前期基础 

要选择合适的采样频率以绘制方波信号波形,我需要确保采样定理(Nyquist-Shannon定理)得到满足。采样定理指出,为了无失真地重建原始信号,采样频率fs必须至少是信号最高频率分量fh的两倍。

  • 对于方波信号,其最高频率分量fh是基频f0的奇数次谐波。
  • 对于理想的方波,其最高频率分量fh是无穷大的,但在实际应用中,我们通常关注其前几次谐波。

对于周期为0.001秒的方波信号,其基频f0=1/0.001 = 1000 Hz。如果我只关心到某个特定的谐波次数,比如5次或7次,那么最高频率分量将是5f0或7f0。为了确保信号被正确采样,采样频率fs应该至少是这个最高频率分量的两倍。

这里,我选择一个较高的采样频率,比如基频的10倍,即10 kHz。这样,即使考虑到一些高频分量,也能保证信号的准确采样。

绘制其时域波形图及代码如下👇:

2)时域波形图

如上创建了一个时间向量t,它只包含一个周期的时间点。  

3)代码 

% 定义方波参数  
T = 0.001; % 周期  
fs = 10e3; % 采样频率  
t = 0:1/fs:T-1/fs; % 一个周期的时间向量  
A = 1; % 幅值  % 创建方波信号  
square_wave = A * square(2*pi*t/T);  % 绘制方波信号的时域波形  
figure;  
plot(t, square_wave);  
grid on;  
xlabel('Time (s)');  
ylabel('Amplitude');  
title('Square Wave Signal with Sampling Frequency of 10 kHz');  
xlim([t(1) t(end)]);  
ylim([-A*1.1 A*1.1]);

由于方波是周期性的,可以通过复制这个波形来展示多个周期。要绘制多个周期的波形,可以做以下修改:

  •  t要包含4个周期的时间点
  • 使用mod函数用于确保在每个周期结束时信号重新开始,这对于绘制周期性信号非常有用。
  • 然后,绘制在这个扩展时间向量上的方波信号。

代码如下:

% 定义方波参数  
T = 0.001; % 周期  
fs = 10e3; % 采样频率  
num_cycles = 4; % 要绘制的周期数  
t = 0:1/fs:num_cycles*T-1/fs; % 多个周期的时间向量  
A = 1; % 幅值  % 创建方波信号  
square_wave = A * square(2*pi*mod(t, T)/T); % 使用mod确保周期性  % 绘制方波信号的时域波形  
figure;  
plot(t, square_wave);  
grid on;  
xlabel('时间/s');  
ylabel('幅度/dB');  
title('采样频率为10kHz的方波信号(4个周期)');  
xlim([t(1) t(end)]);  
ylim([-A*1.1 A*1.1]);

 覆盖四个周期的方波信号波形图如下👇

3,选取合适的采样点数,利用DFT分析该周期信号的频谱,并画出幅度频谱图;

1)前期基础 

①选取合适的采样点数 

为了使用DFT(离散傅里叶变换)分析周期信号的频谱,并绘制其幅度频谱图,需要首先选择合适的采样点数。通常,采样点数应该选择为2的幂次,以便能够利用FFT(快速傅里叶变换)算法高效地计算DFT

对于方波信号,由于它的频谱包含多个谐波分量,我们需要选择足够多的采样点数来捕获这些分量。采样点数N至少应该大于等于信号中最高频率分量fh的两倍(即N>=2fh),选择更多的采样点数可以获取更平滑的频谱图。 

下面是一个MATLAB脚本,它使用FFT计算方波信号的频谱,并绘制幅度频谱图:

②步骤 

  1. 首先定义方波信号的参数,
  2. 创建包含4个周期的时间向量和对应的方波信号。
  3. 然后,使用fft函数计算信号的FFT,
  4. 创建了一个频率向量f,它对应于FFT结果中的每个点。
  5. 接着,计算幅度频谱P2,并对正频率部分进行处理,且FFT的结果是对称的。
  6. 最后,使用plot函数绘制幅度频谱图。

③注意点 

  • 由于方波信号的频谱包含许多高频分量,因此即使使用了很多采样点,幅度频谱图仍然可能会显得比较“嘈杂”。
  • 在实际应用中,可以通过窗口函数(如Hamming窗或Hanning窗)来平滑频谱图。

2)幅度频谱图

3)代码

% 定义方波参数  
T = 0.001; % 周期  
fs = 10e3; % 采样频率  
num_cycles = 4; % 要分析的周期数  
t = 0:1/fs:num_cycles*T-1/fs; % 时间向量  
A = 1; % 幅值  % 创建方波信号  
square_wave = A * square(2*pi*t/T);  % 定义窗口函数参数  
N = length(square_wave); % 采样点数  
window = hamming(N); % 使用Hamming窗  % 应用窗口函数  
windowed_signal = square_wave .* window';  % 计算DFT并获取幅度频谱  
Y = fft(windowed_signal);  
P2 = abs(Y)/N; % 归一化幅度  
P2(2:end-1) = 2*P2(2:end-1); % 对于实数信号,对称频率分量幅度加倍  
f = (0:N-1)*(fs/N); % 频率向量  % 绘制幅度频谱图  
figure;  
plot(f, P2);  
title('幅度频谱图 (使用Hamming窗)');  
xlabel('频率 (Hz)');  
ylabel('幅度');  
grid on;  
xlim([0 fs/2]); % 通常只绘制一半的频率范围,因为对于实信号,频谱是对称的


4,设计一个滤波器,滤除该信号中三次谐波及以上的频率成分,画出滤波器的频响特性曲线;

1)前期基础

①确定截止频率fc

要设计一个滤波器以滤除方波信号中三次谐波及以上的频率成分,可以使用MATLAB中的滤波器设计工具。对于方波信号,其频谱包含基频的奇数次谐波,因此我需要设计一个低通滤波器,其截止频率fc位于基频f0和三次谐波f3之间。

②步骤

  1. 首先截止频率位于基频f0和三次谐波f3之间的一个值。
  2. 接着,使用butter函数设计一个巴特沃斯低通滤波器,并指定了滤波器的阶数。
  3. 使用freqz函数计算滤波器的频率响应,并返回幅度和频率值。
  4. 最后,使用plot函数绘制滤波器的频响特性曲线,并标注截止频率和三次谐波频率的位置。

③注意点

  • 滤波器的设计和性能会受到所选滤波器类型、阶数以及截止频率的影响。
  • 在实际应用中,可能需要根据具体需求调整这些参数以达到最佳效果。
  • 此外,巴特沃斯滤波器是一种常用的滤波器类型,但还有其他类型的滤波器可供选择,如切比雪夫滤波器或椭圆滤波器,它们可能在某些方面具有更好的性能。

2)频响特性曲线 

3)代码

%信号的参数
T = 0.001; % 周期
f0 = 1/T; % 基频
f3 = 3*f0; % 三次谐波频率
fs = 10e3; % 采样频率% 设计低通滤波器,截止频率在基频和三次谐波之间
% 例如,我们可以选择截止频率为1.5倍基频
fc = 1.5*f0; % 截止频率
Wn = fc/(fs/2); % 归一化截止频率% 使用butter函数设计一个巴特沃斯低通滤波器
% 这里我们选择滤波器的阶数为4,可以根据需要调整
[b, a] = butter(4, Wn);% 计算滤波器的频率响应
[h, w] = freqz(b, a, 1024, fs);% 绘制滤波器的频响特性曲线
figure;
plot(w/pi, abs(h));
title('滤波器频响特性曲线');
xlabel('归一化频率 (x\pi rad/sample)');
ylabel('幅度/dB');
grid on;
axis([0 1 -100 1.1]); % 设置坐标轴范围以更好地显示曲线


5,用设计的滤波器对信号滤波,画出滤波器的输出信号的时域波形和幅度频谱图。

1)前期基础

要使用上面(4)中设计的滤波器对信号进行滤波,并绘制滤波后信号的时域波形和幅度频谱图,我需要先应用滤波器到原始信号上。

步骤

  1. 首先定义方波信号的参数,并创建了原始方波信号。
  2. 接着,按照之前的步骤设计了低通滤波器。
  3. 然后,使用filter函数将滤波器应用到原始信号上,得到滤波后的信号。
  4. 在绘制部分,使用subplot函数将时域波形和频谱图放在同一个图形窗口中。                          1)首先绘制滤波后信号的时域波形,                                                                                    2)然后计算滤波后信号的FFT并绘制其幅度频谱图。
  5. 因为FFT的结果是对称的,所以只绘制了正频率部分的频谱。      

2)滤波后信号的时域波形和幅度频谱图

上面显示滤波后信号的时域波形,下面显示滤波后信号的幅度频谱图。通过比较滤波前后的信号,就可以看到滤波器成功地去除了三次谐波及以上的频率成分。

3)代码

% 定义方波参数  
T = 0.001; % 周期  
fs = 10e3; % 采样频率  
A = 1; % 幅值  
Ts=1/fs;  % 采样周期
num_cycles = 4; % 信号包含的周期数  
t = 0:Ts:(num_cycles*T)-Ts; % 时间向量  % 创建方波信号  
square_wave = A * square(2*pi*t/T);  % 设计低通滤波器  
f0 = 1/T; % 基频  
f3 = 3*f0; % 三次谐波频率  
fc = 1.5*f0; % 截止频率  
Wn = fc/(fs/2); % 归一化截止频率  
[b, a] = butter(4, Wn); % 设计巴特沃斯低通滤波器  % 应用滤波器到信号  
filtered_signal = filter(b, a, square_wave);  % 绘制滤波后信号的时域波形  
figure;  
subplot(2, 1, 1);  
plot(t, filtered_signal);  
title('滤波后信号的时域波形');  
xlabel('时间 (s)');  
ylabel('幅度');  
grid on;  
xlim([t(1) t(end)]);  
ylim([-A*1.1 A*1.1]);  % 计算滤波后信号的FFT并获取频谱  
N = length(filtered_signal); % 采样点数  
X_filtered = fft(filtered_signal); % 计算FFT  
f = (0:N-1)*(fs/N); % 频率向量  % 计算幅度频谱  
P2_filtered = abs(X_filtered/N);  
P2_filtered(2:N/2+1) = 2*P2_filtered(2:N/2+1); % 只取一半,因为是对称的  % 绘制滤波后信号的幅度频谱图  
subplot(2, 1, 2);  
%disp(size(P2_filtered(1:N/2+1)));
disp(size(P2_filtered(1:2*N/2)));   % 在命令行窗口显示自变量的长度
disp(size(f));                      % 因变量的长度
plot(f, P2_filtered(1:2*N/2));  
title('滤波后信号的幅度频谱图');  
xlabel('频率 (Hz)');  
ylabel('幅度');  
grid on;  
%xlim([0 fs/2]);

以上仅供参考,如果文章有错误的请在评论区指出,有疑问的也可以在评论区留言。1天8h在线。

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