cheby2

仕様オブジェクトを使用したチェビシェフ II 型フィルター

構文

chebTwoFilter = cheby2(designSpecs,SystemObject=true)

chebTwoFilter = cheby2(designSpecs,designoption=value,... SystemObject=true)

chebTwoFilter = design(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true)

説明

chebTwoFilter = cheby2(designSpecs,SystemObject=true) は、designSpecs オブジェクト内の仕様を使用して、チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルターを設計します。

フィルター仕様オブジェクト designSpecs に応じて、cheby2 設計法が無効になる場合があります。フィルター仕様オブジェクトと designmethods を使用して、チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルターの設計が可能かどうかを判断します。

designmethods(designSpecs,SystemObject=true)

chebTwoFilter = cheby2(designSpecs,designoption=value,... SystemObject=true) は、指定された 1 つ以上の設計オプションおよび対応する値を使用して、チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルターを返します。

使用可能な設計オプションの一覧を表示するには、仕様オブジェクトに対して関数 designoptions を実行します。この関数は、フィルターで使用する既定の設計オプションもリストします。

designoptions(designSpecs,'cheby2')

chebTwoFilter = design(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true) は、チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルターを設計するための代替構文です。

仕様オブジェクト designSpecs に対して cheby2 設計法を使用する方法に関する詳細なヘルプを得るには、MATLAB^® のコマンドプロンプトで次のように入力します。

help(designSpecs,'cheby2')

例

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チェビシェフ II 型フィルターの設計

ライブスクリプトを開く

ローパスおよびハイパス周波数応答をもつチェビシェフ II 型 IIR フィルターを設計します。フィルターの設計手順は、次のようになります。

関数 fdesign を使用して、フィルター設計仕様を指定します。
関数 designmethods に用意されている設計法を選択します。
選択できる設計オプションを調べるため、関数 designoptions を使用します。
関数 design を使用してフィルターを設計します。

ローパスフィルター

fdesign.lowpass を使用して、既定のローパスフィルター仕様オブジェクトを作成します。

designSpecs = fdesign.lowpass

designSpecs = 
  lowpass with properties:

               Response: 'Lowpass'
          Specification: 'Fp,Fst,Ap,Ast'
            Description: {4x1 cell}
    NormalizedFrequency: 1
                  Fpass: 0.4500
                  Fstop: 0.5500
                  Apass: 1
                  Astop: 60

関数 designmethods を使用して、使用可能な設計法を調べます。チェビシェフ II 型フィルターを設計するため、cheby2 を選択します。

designmethods(designSpecs,SystemObject=true)

Design Methods that support System objects for class fdesign.lowpass (Fp,Fst,Ap,Ast):


butter
cheby1
cheby2
ellip
equiripple
ifir
kaiserwin
multistage

フィルターを設計するときに、追加の設計オプションを指定できます。関数 designoptions を使用して、オプションの一覧を表示します。この関数は、フィルターで使用する既定の設計オプションも表示します。

designoptions(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true)

ans = struct with fields:
           FilterStructure: {'df1sos'  'df2sos'  'df1tsos'  'df2tsos'  'cascadeallpass'  'cascadewdfallpass'}
              SOSScaleNorm: 'ustring'
              SOSScaleOpts: 'fdopts.sosscaling'
              MatchExactly: {'passband'  'stopband'}
    DefaultFilterStructure: 'df2sos'
       DefaultMatchExactly: 'stopband'
       DefaultSOSScaleNorm: ''
       DefaultSOSScaleOpts: [1x1 fdopts.sosscaling]

関数 design を使用してフィルターを設計します。'cheby2' と、変数 designSpecs で与えられる仕様を入力引数として渡します。'matchexactly' 設計オプションとして 'passband' を指定して、フィルターのパフォーマンスが通過帯域に収まるようにします。

LowpassCheb2 = design(designSpecs,'cheby2',matchexactly='passband',...
    SystemObject=true)

LowpassCheb2 = 
  dsp.SOSFilter with properties:

            Structure: 'Direct form II'
    CoefficientSource: 'Property'
            Numerator: [5x3 double]
          Denominator: [5x3 double]
       HasScaleValues: true
          ScaleValues: [0.6953 0.5722 0.4687 0.3882 0.3426 1]

  Use get to show all properties

fvtool を使用して、設計したフィルターの周波数応答を表示します。

fvtool(LowpassCheb2)

Figure Figure 1: Magnitude Response (dB) contains an axes object. The axes object with title Magnitude Response (dB), xlabel Normalized Frequency ( times pi blank rad/sample), ylabel Magnitude (dB) contains 2 objects of type line.

ハイパスフィルター

fdesign.highpass を使用して、ハイパスフィルター仕様オブジェクトを作成します。フィルター次数、阻止帯域エッジ周波数、阻止帯域の減衰量を指定して、厳密に必要なフィルターを取得します。

designSpecs = fdesign.highpass('n,fst,ast',5,20,55,50);

使用可能な設計法を調べます。チェビシェフ II 型 IIR フィルターを設計するため、cheby2 を選択します。

designmethods(designSpecs,SystemObject=true)

Design Methods that support System objects for class fdesign.highpass (N,Fst,Ast):


cheby2

HighpassCheb2 = design(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true)

HighpassCheb2 = 
  dsp.SOSFilter with properties:

            Structure: 'Direct form II'
    CoefficientSource: 'Property'
            Numerator: [3x3 double]
          Denominator: [3x3 double]
       HasScaleValues: true
          ScaleValues: [0.1995 0.0880 0.1450 1]

  Use get to show all properties

fvtool を使用して、ハイパス周波数応答を可視化します。

fvtool(HighpassCheb2)

Figure Figure 2: Magnitude Response (dB) contains an axes object. The axes object with title Magnitude Response (dB), xlabel Frequency (Hz), ylabel Magnitude (dB) contains 2 objects of type line.

設計により、cheby2 では、2 次セクション (SOS) を使用するフィルターが返されます。SOS フィルターは、多くの応用と、ほとんどの固定小数点の応用に適しています。

入力引数

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`designSpecs` — フィルター仕様オブジェクト
オブジェクト

フィルター仕様オブジェクト。次のいずれかを指定します。

出力引数

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`chebTwoFilter` — チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルター
フィルター System object™

チェビシェフ II 型 IIR デジタルフィルター。フィルター System object として返されます。この System object およびそのプロパティの値は、入力された designSpecs オブジェクトと、関数に対して指定された他の設計オプションによって変化します。

バージョン履歴

R2011a で導入

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R2023b: `dsp.BiquadFilter` オブジェクトは削除予定

dsp.BiquadFilter オブジェクトと UseLegacyBiquadFilter フラグは、将来のリリースで削除される予定です。

R2022b: `dsp.BiquadFilter` オブジェクトの代わりに `dsp.SOSFilter` オブジェクトを設計

cheby2 設計法は、これまで dsp.BiquadFilter オブジェクトを生成していた設計において dsp.SOSFilter オブジェクトを生成するようになりました。

既定の fdesign.lowpass フィルター仕様オブジェクトを初期化します。SystemObject=true フラグの付いた関数 design を使用して dsp.SOSFilter フィルターオブジェクトを設計します。

designSpecs = fdesign.lowpass;
filtObj = design(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true)

filtObj = 

  dsp.SOSFilter with properties:

            Structure: 'Direct form II'
    CoefficientSource: 'Property'
            Numerator: [5×3 double]
          Denominator: [5×3 double]
       HasScaleValues: true
          ScaleValues: [0.7003 0.5771 0.4734 0.3925 0.3466 1]

  Show all properties

dsp.SOSFilter オブジェクトの代わりに dsp.BiquadFilter オブジェクトを設計するには、UseLegacyBiquadFilter フラグを使用してそれを true に設定できます。

filtObj = design(designSpecs,'cheby2',SystemObject=true,...
UseLegacyBiquadFilter=true)

filtObj = 

  dsp.BiquadFilter with properties:

                   Structure: 'Direct form II'
             SOSMatrixSource: 'Property'
                   SOSMatrix: [5×6 double]
                 ScaleValues: [6×1 double]
           InitialConditions: 0
    OptimizeUnityScaleValues: true

  Show all properties