數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-18 13:50 本頁面
【正文】 第 4 頁 一． 設(shè)計(jì)內(nèi) 容 設(shè)計(jì)要求 IIR數(shù)字濾波器的原理與方法； MATLAB信號(hào)處理工具箱中濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)（設(shè)計(jì)各種 IIR數(shù)字濾波器，學(xué)會(huì)根據(jù)濾波需求確定濾波器指標(biāo)參數(shù)。 IIR數(shù)字濾波器的 MATLAB實(shí)現(xiàn)方法。 ，建立數(shù)字濾波的概念。 設(shè)計(jì)步驟 IIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)一般有兩種方法：一個(gè)是借助模擬濾波器的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。其設(shè)計(jì)步驟是，先設(shè)計(jì)模擬濾波器， 再按照某種方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。這種方法比較容易一些，因?yàn)槟M濾波器的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)非常成熟，不僅有完整的設(shè)計(jì)公式，還有完善的圖表供查閱；另外一種直接在頻率或者時(shí)域內(nèi)進(jìn)行，由于需要解聯(lián)立方程，設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算機(jī)做輔助設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)步驟是：先設(shè)計(jì)過渡模擬濾波器得到系統(tǒng)函數(shù)，然后將 模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù) 按某種方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。另外，還有一些典型的優(yōu)良濾波器類型可供我們使用。 為了保證轉(zhuǎn)換后的穩(wěn)定滿足技術(shù)指標(biāo)要求，對(duì)轉(zhuǎn)換關(guān)系提出兩點(diǎn)要求 : 因果穩(wěn)定的模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器，仍是因果穩(wěn)定的。 數(shù)字濾波 器的頻率相應(yīng)模仿模擬濾波器的頻響特性， s平面的虛軸映射為 z平面的單位圓，相應(yīng)的頻率之間呈線性關(guān)系。 第 5 頁 二． 設(shè)計(jì)原理 所謂數(shù)字濾波器，是指輸入、輸出均為數(shù)字信號(hào)，通過一定運(yùn)算關(guān)系改變輸入信號(hào)所含頻率成分的相對(duì)比例或者濾除某些頻率成分的器件。數(shù)字濾波器和模擬濾波器相比，因?yàn)樾盘?hào)的形式和實(shí)現(xiàn)濾波的方法不同，數(shù)字濾波器具有比模擬濾波器精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活、不要求阻抗匹配等優(yōu)點(diǎn)。 數(shù)字濾波器從功能上分類 :可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。從濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者從單 位脈沖響應(yīng)分類 :可分為 IIR 濾波器(即無限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器 )和 FIR 濾波器 (即有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器 )。 設(shè)計(jì) IIR 數(shù)字濾波器一般采用間接法（脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法），應(yīng)用最廣泛的是雙線性變換法。 基本設(shè)計(jì)過程是：先將給定的數(shù)字濾波器的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成過渡模擬濾波器的指標(biāo)； 設(shè)計(jì)過渡模擬濾波器；將過渡模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。 MATLAB 信號(hào)處理工具箱中的各種 IIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)都是采用雙線性變換法。濾波器設(shè)計(jì)函數(shù) butter、 cheby1 、 cheby2 和 ellip 可以分別 被調(diào)用來直接設(shè)計(jì)巴特沃斯、切比雪夫 切比雪夫 2 和橢圓模擬和數(shù)字濾波器。 本 次設(shè)計(jì) 數(shù)字濾波器的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)是指調(diào)用 MATLAB 信號(hào)處理工具箱函數(shù) filter 對(duì)給定的輸入信號(hào) x(n)進(jìn)行濾波，得到濾波后的輸出信號(hào) y(n）。 第 6 頁 三． 設(shè)計(jì)過程 %IIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn) clear all。clear all。 %調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生函數(shù) mstg 產(chǎn)生又三路抑制載波調(diào)幅信號(hào)相加構(gòu)成的復(fù)合信 號(hào) st。% st=mstg。 %低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) Fs=10000。 fp=280。fs=450。 wp=2*fp/Fs。ws=2*fs/Fs。 rp=。rs= 60 。 %DF 指標(biāo) 。(低通濾波器的通阻帶
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