单自由度(SDOF) 时域滤波器是我们经常使用的一个滤波器,在我公司产品里,该滤波器在SRS (激振响应谱), FDS (疲劳损伤谱)的应用里都在使用。SDOF 滤波器在EDM 层面和 DSP层面都有程序实现。目前,该滤波器的实现使用了一个多年前开发的一个IIR 滤波器结构,历史上, 该滤波器在我公司的最早实现可以追溯到James在90年代写的源程序。这之后,多位工程师对该算法有所改进和继承,尽管如此,我们对该滤波器的理解有所丧失,比如究竟该滤波器的频率响应是怎样的,采样速率对滤波器的效果和精度的影响是怎样的,其数学模型究竟是位移为响应还是加速度为响应等等疑问,已经没有人能够全面回答。为了改进算法,首先需要理解我们正在使用的滤波器的特性。
经过两个月的工作,本文完整地研究了SDOF滤波器的来源、理论依据、算法实现。并且通过几种方法比较了目前EDM里的SDOF 滤波器的效果,达到对该滤波器的理解,在这个基础上,可以提出对SDOF时域滤波器的改进意见。