用于PPG的Matlab低通滤波器滤波器

Question

我在FPGA上实现了脉搏血氧仪，我正在sampling rate = 115200收集数据。因此，当我在Matlab中绘制数据时，我得到以下波形：

我想设置一个简单的低通滤波器来滤除噪声。所以过滤后的数据看起来像这样：

如何设计此过滤器？如何确定butterworth滤波器的截止频率（[b,a] = butter(n,Wn)）？

W1=0.5/60;  % lower cutoff 
W2=4/60;    %higher cutoff
[b,a]=butter(2,[W1,W2]); % Bandpass digital filter design 
h = fvtool(b,a); % Visualize filter
low_pass_data1 = filtfilt(b,a,data); % applying filter to our data 

上面提到的算法是有效的，我是从互联网上得到的，但我不知道它是如何工作的？在上面的算法中没有提到采样率，但它确实有效！我甚至不知道它是否正确。

Answer 1

由于您正在设计数字滤波器，因此采样率无关紧要。数字滤波器采用一系列值并输出一组值，它无法知道它们采用的速率，也不重要。

因此，数字滤波器中的频率始终是相对的。实际上，butter的帮助解释了它：

  

截止频率Wn必须为0.0 < Wn＆lt; 1.0，1.0对应于采样率的一半。

因此，如果你的自然采样率是115200赫兹并且你想要切断，我不知道，10千赫，那么传递给黄油的频率是10000 /（115200/2）= 0.1736。

如果你想知道为什么它是采样率的一半：采样率为Fs，我们可以看到[-Fs / 2，Fs / 2]中的频率成分（由于Shannon-Nyquist），因此是采样率是有意义的最高频率。