Не получается цифровой LPF, (в Matlab) Опции

[RG29]

Есть входной сигнал 5кГц напоминающий треугольник



Хотелось бы из него сделать что-то близкое к синусоиде. Для этого пропускаю его через фильтр НЧ.
Код фильтра был сгенерирован калькулятором ЗДЕСЬ для параметров:
-тип - Баттерворт
-порядок - 4
-сэмплинг - 11025
-частота среза - 5500

Код

#define NZEROS 4
#define NPOLES 4
#define GAIN   1.009351158e+00

static float xv[NZEROS+1], yv[NPOLES+1];

static void filterloop()
  { for (;;)
      { xv[0] = xv[1]; xv[1] = xv[2]; xv[2] = xv[3]; xv[3] = xv[4];
        xv[4] = next input value / GAIN;
        yv[0] = yv[1]; yv[1] = yv[2]; yv[2] = yv[3]; yv[3] = yv[4];
        yv[4] =   (xv[0] + xv[4]) + 4 * (xv[1] + xv[3]) + 6 * xv[2]
                     + ( -0.9815567827 * yv[0]) + ( -3.9444991525 * yv[1])
                     + ( -5.9443270236 * yv[2]) + ( -3.9813846512 * yv[3]);
        next output value = yv[4];
      }
  }

Перевёл код в Матлаб



Но результат не понятен (верх - исходный,низ - результат):



Почему не получилась синусоида?
Я не правильно применил фильтр?
Я ошибся в коде Матлаба?

Сообщение отредактировал RG29 - Feb 19 2018, 08:11

[RG29]

Попробовал построить спектр сигнала:



Получается, при такой частоте семплирования в цифровых данных сигнале не достаточно информации о высших гармониках, и поэтому, как написал Lmx2315, оцифрованный сигнал как бы повреждён и не может быть восстановлен до исходной синусоиды. Верно?

[andyp]

Получается, при такой частоте семплирования в цифровых данных сигнале не достаточно информации о высших гармониках, и поэтому, как написал Lmx2315, оцифрованный сигнал как бы повреждён и не может быть восстановлен до исходной синусоиды. Верно?

Спектр треугольника содержит нечетные гармоники фундаментальной частоты (в Вашем случае еще и постоянку), амплитуда которых убывает как квадрат их номера. Для того, чтобы синтезировать более-менее нормальны треугольник нужно взять хотя бы 5 гармоник (см https://en.wikipedia.org/wiki/Triangle_wave). Это даст полосу сигнала равную 10*(1/Период). Соответственно, для дискретизации такого сигнала требуется примерно 20-ти кратная частота дискретизации.

[RG29]

Спектр треугольника содержит нечетные гармоники фундаментальной частоты (в Вашем случае еще и постоянку), амплитуда которых убывает как квадрат их номера. Для того, чтобы синтезировать более-менее нормальны треугольник нужно взять хотя бы 5 гармоник (см https://en.wikipedia.org/wiki/Triangle_wave). Это даст полосу сигнала равную 10*(1/Период). Соответственно, для дискретизации такого сигнала требуется примерно 20-ти кратная частота дискретизации.

Чисто из интереса, то есть, если я руками допишу по 20 промежуточных точек в исходные данные и в расчёт фильтра поставлю новую частоту 220500, то фильтр отработает как надо и на выходе получится синусоида?

Цель то всего этого? не понятно..

Или показать кому то наглядно надо? ))

и еще.. как уже было сказано выше, это не искажения...

Цель проста - постижение науки ЦОС

[Realking]

Чисто из интереса, то есть, если я руками допишу по 20 промежуточных точек в исходные данные и в расчёт фильтра поставлю новую частоту 220500, то фильтр отработает как надо и на выходе получится синусоида?

)))
да не треугольник у Вас

но если допишите, то да - треугольник

но и фильтровать (гасить) вы должны от 10 кГц и выше