如何设计一个 python 的巴特沃斯滤波器,指定我的截止频率为 0.1 Hz?

How can I design a Butterworth filter with python specifying that my cutoff frequency is 0.1 Hz?

我在这里尝试创建一个截止频率为 0.1 Hz 的高通巴特沃斯数字滤波器。 我已经实现了以下代码,但我不确定它是否正确

#%% creating the filter 
# filter parameters 
order=6
btype='highpass'
cutoff_frequency=0.1*2*np.pi
analog=False

b, a= signal.butter(order,cutoff_frequency,btype, analog)
w, h = signal.freqs(b, a)

plt.figure() 
plt.plot(w, 20 * np.log10(abs(h)))
plt.xscale('log')
plt.title('Butterworth filter frequency response')
plt.xlabel('Frequency [radians / second]')
plt.ylabel('Amplitude [dB]')
plt.margins(0, 0.1)
plt.grid(which='both', axis='both')
plt.axvline(0.1*2*np.pi, color='green') # cutoff frequency
plt.show()

我对这里的截止频率感到困惑,我将它乘以 2*pi,因为据我了解,scipy.signal.butter 的 cutoff_frequency 对应于 [=16= 中的 angular 频率].

知道我的采样频率是 1Hz,我执行了以下步骤来设计截止频率为 0.1Hz 的高通 6 阶巴特沃斯数字滤波器:

order=6 # order of the filter
btype='highpass' # type
F_sampling=1.0   # my sampling freq
Nyqvist_freq=F_sampling/2 # Nyqvist frequency in function of my sampling frequency
cut_off_Hz=0.1 # my cutoff frequency in Hz
cutoff_frequency=cut_off_Hz/Nyqvist_freq    # normalized cut_off frequency
analog=False #digital filter
b, a= signal.butter(order,cutoff_frequency,btype, analog)
w, h = signal.freqs(b, a)
Detrend_carrierPhase=signal.filtfilt(b, a, Carrier_phase) # filtering my high rate carrier phase

我正在使用 scipy 库,其中 cut_off 频率是 Nyqvist 频率的一小部分,它是一个无量纲值,这就是为什么我需要转换以 Hz 表示的采样频率通过将它除以 2 得到 Nyqvist 频率,所以它等于 1Hz/2 =0.5 Hz 它是我系统的 Nyqvist 频率。给黄油滤波器的归一化 Nyqvist cut_off 频率是 0.1(Cut_off 以 Hz 为单位的频率)除以 0.5(我系统的 Nyqvist 频率)。

我使用 signal.filtfilt 过滤我的载波相位(信号)

希望对您有所帮助!