¿Los filtros de paso bajo ‘en ejecución significan’?

Una media de funcionamiento es un filtro de paso bajo muy simple con ganancia unitaria. Se puede implementar con un filtro FIR cuyos coeficientes tienen el mismo valor.

Para una FIR M-tap, los coeficientes son

[matemáticas] b_0 = b_1 =… = b_M = \ dfrac {1} {M} [/ matemáticas]

La función de transferencia del filtro FIR es

[matemáticas] H (z) = \ dfrac {1} {M} (1 + z ^ {- 1} + z ^ {- 2} +… + z ^ {- (M-1)}) [/ matemáticas]

Las respuestas de amplitud para M = 4, 8 y 16 se muestran en la siguiente figura.

[matemática] {\ color {azul} {\ text {M = 4 ___}}} [/ matemática] [matemática] {\ color {verde} {\ text {M = 8 ___}}} [/ matemática] [matemática] { \ color {rojo} {\ text {M = 16 ___}}} [/ matemáticas]

El eje horizontal representa la frecuencia normalizada f / fs, donde fs es la frecuencia de muestreo.

La gráfica para M = 2 no se muestra, pero tiene un solo lóbulo con el cero en 0.5.

Sí.

Una media continua de las últimas N muestras (o segundos) es un filtro FIR cuya respuesta al impulso es 1 / N para N muestras (o segundos). La transformada de Fourier de la respuesta al impulso representa la respuesta de frecuencia del filtro, que será una función sinc cuyo ancho depende de N.

Puede que no sea el “mejor” filtro de paso bajo que puede hacer (según cuáles sean sus criterios), pero definitivamente es un filtro de paso bajo. DC pasa a ganancia unitaria, cosas cercanas a DC pasan cerca de ganancia unitaria y las frecuencias altas pasan menos.

Los promedios de ejecución son una aproximación aproximada de un LPF. El núcleo del filtro tiene una forma de “vagón de caja” en el dominio del tiempo, que se traduce como una función sinc en el dominio de la frecuencia, con picos y ceros periódicos más allá de la banda de paso.

Un verdadero LPF en realidad se parece a lo contrario: función sinc en el dominio del tiempo, o una respuesta de frecuencia similar a un vagón.

Correr o Sumar es lo mismo que promediar. Tiene un efecto de filtrado de paso bajo y, de hecho, causa suavizado. También mitiga el nivel de ruido gaussiano.