scipy.signal.

cheby2

scipy.signal.cheby2(N, rs, Wn, btype='low', analog=False, output='ba', fs=None)

切比雪夫II型数字和模拟滤波器设计。

设计一个N阶数字或模拟切比雪夫II型滤波器并返回滤波器系数。

参数:

N整数

过滤器的顺序。

rs浮动

在阻带中所需的最小衰减。以分贝为单位指定，为正数。

Wnarray_like

一个标量或长度为2的序列，给出临界频率。对于Type II滤波器，这是在过渡带中增益首次达到-`rs`的点。

对于数字滤波器，Wn 的单位与 fs 相同。默认情况下，fs 是 2 个半周期/样本，因此这些值从 0 到 1 归一化，其中 1 是奈奎斯特频率。（因此 Wn 是以半周期/样本为单位。）

对于模拟滤波器，Wn 是角频率（例如，弧度/秒）。

btype{‘低通’, ‘高通’, ‘带通’, ‘带阻’}, 可选

过滤器的类型。默认是 ‘低通’。

模拟bool, 可选

当为 True 时，返回一个模拟滤波器，否则返回一个数字滤波器。

输出{‘ba’, ‘zpk’, ‘sos’}, 可选

输出类型：分子/分母 (‘ba’)，极点-零点 (‘zpk’)，或二阶部分 (‘sos’)。默认是 ‘ba’ 以保持向后兼容性，但 ‘sos’ 应作为通用滤波使用。

fsfloat, 可选

数字系统的采样频率。

Added in version 1.2.0.

返回:

b, andarray, ndarray

IIR 滤波器的分子多项式（b）和分母多项式（a）。仅当 output='ba' 时返回。

z, p, kndarray, ndarray, float

IIR 滤波器传递函数的零点、极点和系统增益。仅在 output='zpk' 时返回。

sosndarray

IIR 滤波器的二阶节表示。仅在 output='sos' 时返回。

参见

cheb2ord, cheb2ap

注释

切比雪夫II型滤波器在频率响应的通带和阻带之间最大化截止速率，但代价是阻带中的波动和阶跃响应中的振铃增加。

II型滤波器的滚降速度不如I型（cheby1）快。

'sos' 输出参数在 0.16.0 版本中被添加。

示例

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设计一个模拟滤波器并绘制其频率响应，显示关键点：

>>> from scipy import signal
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> import numpy as np

>>> b, a = signal.cheby2(4, 40, 100, 'low', analog=True)
>>> w, h = signal.freqs(b, a)
>>> plt.semilogx(w, 20 * np.log10(abs(h)))
>>> plt.title('Chebyshev Type II frequency response (rs=40)')
>>> 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.axhline(-40, color='green') # rs
>>> plt.show()

生成一个由10 Hz和20 Hz组成的信号，采样率为1 kHz

>>> t = np.linspace(0, 1, 1000, False)  # 1 second
>>> sig = np.sin(2*np.pi*10*t) + np.sin(2*np.pi*20*t)
>>> fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
>>> ax1.plot(t, sig)
>>> ax1.set_title('10 Hz and 20 Hz sinusoids')
>>> ax1.axis([0, 1, -2, 2])

设计一个17 Hz的数字高通滤波器以去除10 Hz的音调，并将其应用于信号。（建议在滤波时使用二阶节格式，以避免传递函数（ba）格式中的数值误差）：

>>> sos = signal.cheby2(12, 20, 17, 'hp', fs=1000, output='sos')
>>> filtered = signal.sosfilt(sos, sig)
>>> ax2.plot(t, filtered)
>>> ax2.set_title('After 17 Hz high-pass filter')
>>> ax2.axis([0, 1, -2, 2])
>>> ax2.set_xlabel('Time [seconds]')
>>> plt.show()

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