C++ 实现 matlab 的 buttap 函数

1. matlab buttap 函数的功能

输入模拟低通巴特沃斯滤波器的最低阶数，输出对应模拟低通巴特沃斯滤波器的传递函数的零点、极点、增益
其中，零点都为0，增益为1
也就是说设计的是全极点的模拟巴特沃斯滤波器

2. matlab buttap 函数的使用方法

[z, p, k]=buttap(3);
disp("零点："+z);
disp("极点："+p);
disp("增益："+k);

3. C++实现

#pragma once
#include <math.h>
#include <vector>
#include "complex.h"#define pi ((double)3.141592653589793)using namespace std;vector<Complex*> buttap(int n)
{vector<Complex*> poles;if (n <= 0){return poles;}poles.resize(n);for (int k = 0, i = 0; k <= ((2 * n) - 1); k++){if (1.0 * cos(pi * 0.5 + pi * (2 * k + 1) / (2 * n)) < 0){poles[i] = (Complex*)malloc(sizeof(Complex));poles[i]->real = 1.0 * cos(pi * 0.5 + pi * (2 * k + 1) / (2 * n));poles[i]->img = 1.0 * sin(pi * 0.5 + pi * (2 * k + 1) / (2 * n));i++;if (i == n) break;}}return poles;
}

4. 测试

测试代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <vector>
#include "buttap.h"
using namespace std;#define pi ((double)3.141592653589793)int main()
{vector<Complex*> poles = buttap(*N);for (int i = 0; i < poles.size(); i++){printf("%.15lf, %.15lf\\n", poles[i]->real, poles[i]->img);free(poles[i]);poles[i] = NULL;}return 0;
}

测试结果

可以看出和matlab 的结果一致
下面再给出几组测试结果

船舶工业知识