Matlab을 이용한 디지털 LPF 설계 및 Simulation

Matlab을 이용하여 Digital LPF 를 검증해 보았다.

전형적인 디지털 저역통과 필터의 이산식은 다음과 같다. (윤덕용 교수님 저서 참고)

y[n] = k1 * y[n-1] + k2 * x[n]

단, k1 = 1/(1 + 2pi * Fcut * Ts) , k2 = (2pi * Fcut * Ts)/(1 + 2pi * Fcut * Ts)

첨부된 그림은 Matlab 7.0 (R14) 에서 LPF 를 검증해 보이고 있는 그림이다.

소스파일도 첨부한다.

LPF.m

두번째 그래프는 이상적인 데이터를 가정한 자료이고 (Freq = 10Hz)

세번째 그래프는 고주파 노이즈 성분의 패턴을 가정하여 그린 것이다.

네번째 그래프는 노이즈가 섞여있는 샘플링된 데이터를 나타낸다.

그리고 첫번째가 위의 이산식을 사용하여 얻어낸 결과 데이터.

Cut-off Freq를 20Hz 를 사용했었으나 위상지연을 감안하여 그 두배인 40Hz 로 변경하였다.

INNO의 경우 Sensor Data의 Sampling Freq는 2kHz 이다.

구동부 제어기의 주파수를 2kHz 를 사용하고 있기 때문에 Sampling Freq도 똑같이 하였다.

LPF 덕분에 데이터가 상당히 reliable 하기 때문이다.