Question

美好的一天，

我一直在摆弄将matlab代码移植到python中，我遇到了这个奇怪的问题。我搜索了一下，但发现没有任何信息表明我做错了什么。

问题的核心是Matlab的过滤器（b，a，数据）（内置于matlab中）与Python的scipy.signal.lfilter进行比较时生成不同的输出

这是在任意粉红噪声信号上执行的问题

我有第三方给我的过滤系数，它们如下：

a0 = 1
a1 = -1.69065929318241
a2 = 0.73248077421585
b0 = 1.53512485958697
b1 = -2.69169618940638
b2 = 1.19839281085285

在matlab中，我按如下方式初始化分子/分母：

a = [a0 a1 a2];
b = [b0 b1 b2];

在python中，我这样做：

a = np.array([a0, a1, a2])
b = np.array([b0, b1, b2])

在读取matlab / python中的信号后，我打印出前15个样本，以确保你们知道输入是相同的

Matlab的：

   0.061920166015625
  -0.050170898437500
  -0.117370605468750
  -0.065979003906250
  -0.013854980468750
  -0.042663574218750
   0.107452392578125
  -0.044006347656250
   0.115112304687500
  -0.043457031250000
  -0.028778076171875
  -0.128234863281250
   0.045227050781250
  -0.091796875000000
   0.315063476562500

的Python：

[[ 0.06192017]
 [-0.0501709 ]
 [-0.11737061]
 [-0.065979  ]
 [-0.01385498]
 [-0.04266357]
 [ 0.10745239]
 [-0.04400635]
 [ 0.1151123 ]
 [-0.04345703]
 [-0.02877808]
 [-0.12823486]
 [ 0.04522705]
 [-0.09179688]]

然后我调用过滤器函数

Matlab的：

out = filter(b,a,data);
out(1:15)

ans =

   0.095055186160338
  -0.082982934483728
  -0.180851002009017
  -0.090458464750796
  -0.004794343459254
  -0.049115794227541
   0.183660200687651
  -0.061428954478571
   0.185550654888710
  -0.070597744360580
  -0.044524076275862
  -0.195036835228527
   0.082983215098531
  -0.133175807494538
   0.499012320158226

的Python：

out = lfilter(b,a,data)
print out[0:14]

[[ 0.09505519]
 [-0.07701859]
 [-0.18017853]
 [-0.10128601]
 [-0.02126912]
 [-0.06549391]
 [ 0.16495284]
 [-0.06755524]
 [ 0.17671176]
 [-0.06671197]
 [-0.04417794]
 [-0.19685653]
 [ 0.06942917]
 [-0.14091966]]

额外信息：

Matlab R2012a

2.7.3（默认，2012年4月10日，23：31：26）[MSC v.1500 32 bit（Intel）] - ＆gt;蟒

1.6.2 - ＆gt; numpy的

我的问题是：我做错了什么，或者我只是在scipy包中发现基本功能中的一个错误？

金问候，

ķ

编辑：在评论下面，建议用冲动来喂它（我保留了系数） Matlab的：

   1.535124676585826
  -0.096323067867721
  -0.088906133468550
  -0.079755185442926
  -0.069716811972987
  -0.059448236072219
  -0.049440488368964
  -0.040042331136521
  -0.031483732058538
  -0.023898026476545
  -0.017342192117849
  -0.011814893332425
  -0.007272136901341
  -0.003640523618135
  -0.000828184619352

的Python：

[[ 1.53512468]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]
 [ 0.        ]]

这里肯定出现了问题，这看起来根本不像过滤器......

Answer 1

这不是错误。 Matlab的filter在数组的第一个维度上运行，而默认情况下scipy.signal.lfilter在 last 维度上运行。

根据您的问题，我看到您的data数组有第二个维度（可能是空的？）。当您使用lfilter时，它默认为axis=-1，这将为您提供python的答案。如果你想要相同的matlab行为，你需要指定第一个轴或挤压数组（如果第二个维度的大小为1）：

out = lfilter(b, a, data, axis=0)
out = lfilter(b, a, np.squeeze(data))

这两个都返回以下内容：

[ 0.09505519
 -0.08298293
 -0.180851
 -0.09045846
 -0.00479434
 -0.04911579
  0.1836602
 -0.06142895
  0.18555065
 -0.07059774
 -0.04452408
 -0.19503684
  0.08298322
 -0.13317581
  0.49901232]

Matlab过滤器与Python lfilter不兼容

1 个答案: