关于IIR滤波器输出数据变小的问题

mrf245

在M4内核上实验IIR 低通滤波器，发现滤波后输出的数值随着阶数增大而变小，20阶滤波输出的值只有原始值一半（输出值在通频带内），30阶在仿真阶段提示数据错误。
想问一下输入给IIR滤波器的数据是否要提前进行什么处理（例如幅度放大之类的）？

eric2013

原始波形是什么样的，频率多少，IIR的matlab设置是什么样的，方便的话，截图看下。

mrf245

原始波形我没具体数据，实际输入25HZ频率正弦波信号，摆幅约为ADC满量程的一半
IIR滤波器参数：

转换为I型之后输出FCF文件
调用滤波器函数如下（实际用了一个带阻滤波器，输出数据和低通一样，比原始值下降一半幅度，约为3dB）

eric2013

mrf245 发表于 2024-11-12 11:25
原始波形我没具体数据，实际输入25HZ频率正弦波信号，摆幅约为ADC满量程的一半
IIR滤波器参数：

那这个30Hz的截止频率修改下，你改成200Hz测试下，看看是不是没有衰减问题了。

mrf245

eric2013 发表于 2024-11-13 09:50
那这个30Hz的截止频率修改下，你改成200Hz测试下，看看是不是没有衰减问题了。

今天仔细看了一下，程序中有2个类似的滤波器，阶数均为20，只不过一个通过频率为25HZ，转折频率35HZ，另一个通过频率50HZ，转折频率65HZ。50HZ通过信号为标准正弦波，25HZ为类似方波信号（上升沿比方波缓，但不是正弦波）。
经过滤波器之后的信号均送入FFT进行幅度换算。


当通入50HZ正弦波时，50HZ FFT单一频点输出幅度变化不大；通入25HZ近似方波时，25HZ FFT单一频点幅度相比没通过时候下降约一半。

eric2013

mrf245 发表于 2024-11-13 13:46
今天仔细看了一下，程序中有2个类似的滤波器，阶数均为20，只不过一个通过频率为25HZ，转折频率35HZ，另 ...

你这是把有效信号给cut off了。太接近了，效果不好。

mrf245

eric2013 发表于 2024-11-14 09:00
你这是把有效信号给cut off了。太接近了，效果不好。

没有办法，实际应用时候是40和50HZ两个幅度差不多的信号要分离出其中一个然后做FFT求幅度。不加滤波器时，两个型号相互干扰严重，FFT结果抖动厉害。现在用带阻滤波器对其中一个信号陷波，效果不错，但存在上述问题。我在filter designer里看了一下通频带衰减非常小（小于0.0001dB）难道是仿真设计参数和实际效果有区别？

eric2013

mrf245 发表于 2024-11-14 09:05
没有办法，实际应用时候是40和50HZ两个幅度差不多的信号要分离出其中一个然后做FFT求幅度。不加滤波器时 ...

有个梳妆滤波器可以研究下。