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Digital Filter

Discrete

Der DigitalFilter-Block ist ein hochmodernes Signalverarbeitungswerkzeug zur Filterung zeitdiskreter Signale während einer Simulation. Er unterstützt verschiedene klassische IIR-Filterverfahren (Infinite Impulse Response: Butterworth, Tschebyscheff I, Bessel) in kaskadierten Biquad-Strukturen sowie Moving-Average-Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR).

Die Filterkoeffizienten werden dynamisch basierend auf der aktuellen Abtastfrequenz (abgeleitet aus der festen Schrittweite des Solvers) berechnet, um eine mathematisch präzise Echtzeit-Filterung sicherzustellen.

Mathematisches Modell

y[n] = \frac{1}{a_0} \left( \sum_{i=0}^{N} b_i u[n-i] - \sum_{j=1}^{M} a_j y[n-j] \right)

Ein- & Ausgänge

Direction	ID	Label	Typ	Status
→ In	`in`	In	number	Required
← Out	`out`	Out	number	Output

Parameter

Parameter	Label	Typ	Standardwert
`designMethod`	Design Method	select	`Butterworth`
`filterType`	Filter Type	select	`Lowpass`
`cutoffFreq`	Cutoff Freq (Hz)	number	`10`
`bandwidth`	Bandwidth (Hz)	number	`2`
`order`	Filter Order	select	`2`
`ripple`	Ripple (dB)	number	`1`
`windowSize`	Window Size	number	`10`

Anwendungsbeispiele

Sensorrauschen unterdrücken: Verbinden Sie einen verrauschten Sensor mit DigitalFilter (Butterworth Tiefpass, 10 Hz) und betrachten Sie das Ergebnis im Scope.
50 Hz Netzbrummen eliminieren: Verwenden Sie ein Notch-Filter mit Grenzfrequenz 50 Hz und Bandbreite 2 Hz.

Hinweise & Best Practices

Echtzeit-Berechnung: Filterkoeffizienten werden bei Änderungen von Parametern oder der Simulationsschrittweite automatisch neu berechnet.
Kaskadierte Biquads: IIR-Filter höherer Ordnung werden als Serienbiquads realisiert, um numerische Instabilitäten und Rundungsfehler zu minimieren.