MATLAB濾波器不夠衰減

Question

目前，我正在從ECG信號中消除50 Hz電源線干擾。在嘗試陷波濾波器之前，我決定嘗試一個截止頻率低於50赫茲的簡單低通濾波器。下面是我用來製作過濾器的MATLAB代碼：

Fs=500; %Sampling rate in Hz 
Ast = 120; %Stopband attenuation 
Ap = 1; %Passband ripple 
Fp = 30; %Passband end 
Fst = 45; %Stopband beginning 
Hd=fdesign.lowpass('Fp,Fst,Ap,Ast',Fp,Fst,Ap,Ast,Fs); 
d=design(Hd,'butter'); % Design a butterworth filter with the given characteristics 
fvtool(d); 

濾波器的幅頻響應是：

正如你所看到的，過濾器有大約180 dB的衰減在50赫茲甚至更高的頻率。

現在，我在我的數據上運行此過濾器。這裏的原始數據，在時域和頻域：

這裏應用過濾後的數據：

正如你可以看到，在50赫茲的衰減遠不及濾波器廣告的180 dB。爲了更好地看，這裏的幅度響應，採取了信號的FFT的比值來計算的情節：

顯然，衰減是隔靴搔癢它應該是正處級。這是應該的方式，還是我在執行中做錯了？

在此先感謝您的幫助！

Answer 1

由於繪圖縮放很難說清楚，但看起來您的問題只是您估算PSD的方式。您使用的窗口功能可允許從高能頻率泄漏到相鄰頻率倉中： https://en.wikipedia.org/wiki/File:Window_functions_in_the_frequency_domain.png

Hann窗口是一個很好的默認選項（用於pwelch.m）。如果在同一圖上過濾前後繪製信號的輸出信號，則應該看到過濾操作。從維基百科圖可以看出，即使對於一個Hann窗口，您也必須使用至少10秒鐘的FFT窗口，才能在50 Hz處看到很多衰減。