滤波器和频域直接置0的区别

isnowran

请教一个问题，在心电图的波形上，要除去50hz的工频噪音
1. 用50hz的带通滤波
2. 手动先FFT，再把频域的50hz附近的数值置0，再iFFT算回心电波形，有区别么？

1. def FFT_ft():
   
2.     signal = sin(linspace(0, 4*2*pi, 1000))
   
3.     noise = sin(linspace(0, 50*2*pi, 1000))
   
4.     sig2 = signal + noise
   
5.    
   
6.     plot(sig2)
   
7.     show()
   
8.    
   
9.     fft1d = np.fft.rfft(sig2)
   
10.     plot(fft1d[:100], "-*")
    
11.     show()
    
12.    
    
13.     fft1d[40:60] = 0
    
14.     plot(fft1d[:100], "-*")
    
15.     show()
    
16. 
    
17.     plot(np.fft.irfft(fft1d))
    
18.     show()

复制代码

第一幅图，是原始信号＋50hz噪音 第二幅图，是手工把频域40hz～60hz范围置0后，再ifft回波形

isnowran

1. 写错，不知道该怎么删除

复制代码

isnowran

写错，不知道该怎么删除

TestGuru

第一种是通过FIR或IIR数字滤波吧，可实现实时连续处理。
第二种是通过FFT吧，是一种后处理方式，两个经过FFT处理后的数据段之间返回时域后可能不连续。

isnowran

1.     def xpass_fc(fc, HZ):
   
2.         return 1.0 * fc / (HZ / 2)
   
3.    
   
4.     fl, fh = xpass_fc(fc_low, HZ), xpass_fc(fc_high, HZ)
   
5.     fcs = np.array([fl, fh])
   
6.     b, a = sig.butter(pole, fcs, "bandstop")
   
7.     vs_filter = sig.lfilter(b, a, ppgs)
   
8.     return vs_filter
   
9.    
   
10. def FFT_ft():
    
11.     size = 400
    
12.     sig = sin(linspace(0, 4*2*pi, size)) # 4hz 信号
    
13.     noise = sin(linspace(0, 50*2*pi, size)) # 50hz 噪声
    
14.     sig2 = sig + noise # 数据叠加
    
15.    
    
16.     # 原始波形 时域
    
17.     title("ori")
    
18.     plot(sig2)
    
19.     show()
    
20.    
    
21.     # 原始波形 频域
    
22.     fft1d = np.fft.rfft(sig2)
    
23.     title("ori frequency")
    
24.     plot(fft1d[:100], "-")
    
25.     show()
    
26.    
    
27.     # fft 滤波结果
    
28.     fft1d[40:60] = 0
    
29.     title("fft filter, 40~60 hz set zero")
    
30.     plot(np.fft.irfft(fft1d))
    
31.     show()
    
32.    
    
33.     # 巴特沃斯滤波结果
    
34.     sig_filter = filter_bandstop(detrend(sig2), 4, size, 40, 60)
    
35.     title("fir butter bandstop filter, 40~60")   
    
36.     plot(sig_filter)
    
37.     show()   

复制代码

一共有四个图例
前两张：原始信号＋噪声的波形，以及频率分布（4hz和50hz）
第三张：通过计算fft，并且手工把40～60hz置零后，再ifft还原到波形的结果（有点毛刺）
第四张：通过fir巴特沃斯滤波器，带阻40～60hz的结果

我想请教的是，fft后直接置0，能算作滤波的方法么？如果算的话，那跟巴特沃斯这种方法比较，有啥区别呢？

纯信号处理小白中的小白，问题貌似很愚蠢，请大家多包涵

TestGuru

两者都行。如果是已经采集到一段数据，再对采集到的数据做处理，那么FFT可能更好处理点，至少不会出现FIR/IIR初始那段数据不可用的问题。