Filtre passe-bas

Un filtre passe-bas laisse passer les signaux en dessous d'une fréquence de coupure (bande passante) et atténue les signaux au-dessus d'une fréquence de coupure (bande atténuée).

Les filtres passe-bas, en particulier les  filtres à moyenne glissante ou les filtres de Savitzky-Golay, sont souvent utilisés pour nettoyer les signaux, éliminer le bruit, créer un effet de lissage, effectuer une moyenne des données et concevoir des filtres de décimation et d’interpolation. Les filtres passe-bas produisent des changements lents dans les valeurs de sortie pour faciliter l'observation de tendances et dynamiser le  rapport signal à bruit  global avec une dégradation minimale du signal.

Vous pouvez utiliser MATLAB^® pour concevoir des filtres à réponse impulsionnelle finie (FIR) et à réponse impulsionnelle infinie (IIR), qui correspondent à deux approches courantes du filtrage passe-bas.

Les filtres FIR sont particulièrement appréciés car ils sont intrinsèquement stables. Leur design peut prévoir une phase linéaire qui introduit un retard dans le signal filtré tout en conservant la forme d'onde. Néanmoins, ces filtres peuvent présenter des inconvénients comme de longues réponses transitoires et un coût computationnel élevé dans certaines applications. Les filtres FIR sont utiles dans des applications audio, biomédicales, radar ou d'autres applications où la forme d'onde offre des informations utiles. Les fenêtres de Kaiser, la méthode des moindres carrés et les filtres equiripple sont des approches classiques dans le design de filtres FIR passe-bas.

Les filtres IIR sont utiles lorsque les ressources computationnelles sont limitées. Bien que stables, les filtres IIR causaux ne présentent pas de phase parfaitement linéaire. Les filtres IIR sont couramment utilisés dans l'égalisation audio, le traitement des signaux provenant de capteurs biomédicaux, les capteurs intelligents IoT/IIoT et les applications de télécommunication/RF haut débit. Les filtres deButterworth, Chebyshev (type I ettype II) et les filtres elliptiques sont des approches de conception de filtres IIR.

La fonction lowpass dans Signal Processing Toolbox™ est particulièrement utile pour filtrer rapidement les signaux. Vous pouvez utiliser la fonction designfilt et d'autres fonctions spécifiques aux algorithmes (butter, fir1) pour mieux contrôler des paramètres comme le type de filtre, l'ordre des filtres et l'atténuation. Pour de plus amples informations sur la design de filtres, voir Signal Processing Toolbox™.