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背景介绍
低通滤波是一种过滤方式#xff0c;规定低频信号能正常通过#xff0c;而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。低通滤波可以简单的认为#xff1a;设定一个频率点#xff0c;当信号频率高于这个频率时不能通过#xff0c;在数字信号中#…一阶低通滤波
背景介绍
低通滤波是一种过滤方式规定低频信号能正常通过而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。低通滤波可以简单的认为设定一个频率点当信号频率高于这个频率时不能通过在数字信号中这个频率点也就是截止频率当频率高于这个截止频率时则全部赋值为0因为在这个处理过程中让低频信号全部通过所以称为低通滤波。
其实现实生活中一个固体屏障就是一个声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时很容易听到音乐的低音但是高音部分大部分被过滤掉了。类似的情况是一辆小汽车中播放非常大的音乐声在另外一个车中的人听来却是低音节拍因为这时封闭的汽车和空气间隔起到了低通滤波器的作用减弱了所有的高音。
在车辆控制领域常用到低通滤波的情形如下 1 车辆实际的yaw rate通常在路面颠簸的时候毛刺会较多采用滤波过滤用于后续车辆控制的输入计算 2 车道线模型中用于车道线输入的横向位移偏差航向角度道路的曲率在输入至后端做控制的时候一般会进行滤波处理 3 车辆纵向控制输出目标的加速度或者横向控制输出目标的角度或者力矩时通常也会进行滤波的处理
算法原理
一阶滤波算法的原理 一阶滤波又叫一阶惯性滤波或一阶低通滤波。算法公式如下 a滤波系数通常远小于1 Xn本次采样值 Yn-1上次滤波输出值 Yn本次滤波输出值 一阶低通滤波法采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权得到有效滤波 值使得输出对输入有反馈的作用。 滤波系数越小滤波结果越平稳但是灵敏度越低 滤波系数越大灵敏度越高但是滤波结果越不稳定
simulink模型
简易版测试模型如下 输入的高斯白噪声设置如下 如下绿色的线为高斯白噪声原始的输入红色的线为滤波后的输出
