在汽车电控系统应用层开发中，经常会用到低通滤波模块，其主要作用是去除输入信号中的高频干扰，防止由于输入信号的干扰引起后续执行系统的非预期频繁波动。本文介绍简要介绍低通滤波的定义及作用，并介绍一种低通滤波模块simulink搭建方法。
目录
一、低通滤波的定义及在simulink中的作用
1、低通滤波的定义
2、低通滤波在Simulink中的作用
二、一种低通滤波模块搭建方法
1、一阶低通滤波数学模型
2、simulink模型搭建方法
三、低通滤波模块测试
四、总结
一、低通滤波的定义及在simulink中的作用
1、低通滤波的定义
低通滤波（Low-Pass Filter, LPF）是一种允许信号中低频成分通过，同时衰减或阻断高频成分的滤波器。其核心特性如下：
频域定义：在截止频率（fc）以下的信号成分被保留，高于 fc 的成分被抑制。
时域效果：平滑信号，减少快速变化（如噪声、突变）。
2、低通滤波在Simulink中的作用
在Simulink中，低通滤波主要用于以下场景：
（1）信号去噪与平滑
去除传感器信号、音频或通信信号中的高频噪声（如白噪声、电磁干扰）。
（2）抗混叠
在模拟信号数字化（AD采样）前，限制信号带宽以避免高频混叠。
（3）控制系统中的信号调理
平滑控制指令（如PID输出），避免执行器的高频抖动。
滤除反馈信号中的高频干扰（如振动噪声）。
二、一种低通滤波模块搭建方法
本文以一阶低通滤波为例，介绍低通滤波器的simulink搭建方法
1、一阶低通滤波数学模型
一阶低通滤波器的传递函数为:
H(s)=1/(1+s)
低通滤波离散化后的差分公式如下：
差分公式 Y(n)=aX(n)+（1-a）Y(n-1)，
Y(n-1)是上一次滤波输出，X(n)滤波输入值，Y(n)是当前滤波输出。
2、simulink模型搭建方法
（1）根据以上差分公式，搭建Simulink模型
（2）基于模型创建子系统，并命名为低通滤波
(3)生成库文件，具体步骤参照之前发布的Simulink库文件创建及使用方法
三、低通滤波模块测试
1、新建simulink模块
2、添加白噪声模块Band-Limited White Noise作为输入量，a设置为0.8，添加示波器模块scope观测输入量X(n)及经过滤波处理后的输出量Y(n)
3、运行模型，观测结果，其中黄色代表X(n)，蓝色代表Y(n)，可以看出输入量中一些突变信号被减弱变化
4、可以修改a值，达到不同的滤波效果，分别将a设定为0.5和0.3，观察输出结果。可以看到a值越小，滤波效果越明显，突变削弱越厉害，但是与原输入相比失真越厉害。实际应用中可根据情况设定合适的a值。
四、总结
本文介绍了低通滤波的定义及作用，并以一阶低通滤波为例介绍了simulink搭建方法，此外通过白噪声输入模块及不同参数设置，测试低通滤波模块的效果，希望能给相关读者带来一些帮助。
