如何在Python中編寫採樣信號的低通濾波器？

Question

對不起，可能是微不足道的問題，但我是信號處理新手，我沒有找到很好解釋的Python代碼。所以我會很高興得到虛擬的解釋:)

我有一些信號，每1納秒（1e-9秒）採樣，並且有，比方說，1e4點。 我需要從這個信號過濾高頻率。假設我需要過濾高於10MHz的頻率。 我希望對於頻率低於截止頻率的信號將通過不變。這意味着對於低於截止頻率的頻率，濾波器的增益將爲1。 我希望能夠指定過濾器順序。我的意思是，階數濾波器在截止頻率之後有20db/decade的斜率（功率滾降），二階濾波器在截止頻率之後有40db/dec的斜率等等。 代碼的高性能是重要的。

非常感謝您的幫助。 Alex。

Answer 1

你似乎有兩個問題：

1. 如何設計一個10MHz的截止頻率和任意濾波器階低通濾波器？
2. 如何在Python中實現該過濾器？

濾波器設計超出了Stack Overflow的範圍 - 這是一個DSP問題，而不是編程問題。濾波器設計由任何DSP教科書覆蓋 - 轉至您的圖書館。我喜歡Proakis和Manolakis'數字信號處理。 （Ifeachor和傑維斯數字信號處理也不錯。）

如果你必須有德coeds，嘗試this blog post，它展示瞭如何設計一個巴特沃斯低通濾波器與scipy。

至於在Python中實現過濾器，scipy有一個lfilter() function，它將FIR或IIR濾波器應用於一維信號。