フィルタのゲインと入力信号の振幅の関係がわからないので教えてください。

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K_S_ 2022-7-28

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评论： K_S_ 2022-8-2

在 MATLAB Online 中打开

ノッチフィルタが機能していることを確認するため、

正弦波信号を入力し、出力結果の周波数解析を行って減衰量の確認を行いたいと考えています。

そのため、添付した下記のコードとsimlinkモデルを実行しました。

その結果、50Hzでフィルタのゲインを0.1倍としたので出力の振幅も0.1倍になるかと考えていたのですが、なりませんでした。

何故でしょうか。

Matlabではなく周波数解析の知識の欠如が原因かもしれませんが、教えていただきたいです。

%% サンプリング設定
fs = 1000;                        % サンプリング周波数 [Hz]
Ts = 1/fs;
ntrans = 1000;                    % 過渡応答のサンプリング数
nsteady = 1000;                   % 定常応答のサンプリング数
nn = ntrans + nsteady;            
Tsim = nn*Ts;
t = (0:nn)'*Ts;
%% 入力設定 %%
ampli = 100;                       % sin波 振幅
fn =50;                            % sin波 周波数
%% ノッチフィルタ設定 %%
wn = 2*pi*fn;                       
zeta = 0.1;
d = 0.1;
b = [1 2*d*zeta*wn wn^2];
a = [1 2*zeta*wn wn^2];
H = tf(b,a);
figure(1)
title('Bode Plot of Notch Filter')
bode(H)
filename = 'test_simlink.slx'
open_system(filename)
out = sim(filename)
figure(2)
x = out.x;
plot(t,x)
title('Input Signal x(t)')
xlabel('t (sec)')
ylabel('x')
figure(3) 
y = out.y;
plot(t,y)
title('Output Signal y(t)')
xlabel('t (sec)')
ylabel('y')
%% FFT %%
x = x(ntrans+2:end,1);
X = fft(x);
L = length(x);
X = abs(X/L);
X = X(1:L/2+1);
X(2:end-1) = 2*X(2:end-1);
f = fs*(0:(L/2))/L;
figure(4)
plot(f,X) 
title('Single-Sided Amplitude Spectrum of x(t)')
xlabel('f (Hz)')
ylabel('|X(f)|')
y = y(ntrans+2:end,1);
Y = fft(y);
L = length(y);
Y = abs(Y/L);
Y = Y(1:L/2+1);
Y(2:end-1) = 2*Y(2:end-1);
f = fs*(0:(L/2))/L;
figure(5)
plot(f,Y) 
title('Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t)')
xlabel('f (Hz)')
ylabel('|Y(f)|')