畢業(yè)論文-基于matlab的數(shù)字濾波器設(shè)計-文庫吧
2025-06-13 10:04 本頁面
【正文】 波器，然后應(yīng)用雙性變換發(fā)將模擬濾波器轉(zhuǎn)化為數(shù)字濾波器。將指標(biāo)轉(zhuǎn)換成歸一化模擬低通濾波器的指標(biāo)，通過歸一化的模擬低通濾波器階數(shù)N和3dB截止頻率的計算，將模擬域頻率變換成模擬低濾波器H(s),并用雙線性變換法將H(s)轉(zhuǎn)換成數(shù)字低通濾波器H(z)，由此得到低通數(shù)字濾波器。IIR高通濾波器的設(shè)計程序為： wb = fb*2*pi/fs。 wc = fc*2*pi/fs。Wb = 2*fs*tan(wb/2)。 Wc = 2*fs*tan(wc/2)。[n,wn]=buttord(Wb,Wc,ap,as,39。s39。)。 [b,a]=butter(n,wn,39。high39。,39。s39。)。 [bd,ad]=bilinear(b,a,fs)。 [h,w]=freqz(bd,ad,1024)。figure(3)。subplot(1,1,1)。plot(w,abs(h))。 grid。title(39。IIR高通濾波器幅頻特性39。) IIR高通濾波器的幅頻特性讀入信號對信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，利用filter函數(shù)濾波，對得到的信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，與濾波前進(jìn)行比較。并在濾波前后用sound函數(shù)播放語音信號，觀察濾波前后的變化。分析濾波前后信號的變化，波形圖變窄，頻譜變化表明：信號的高頻率段被保留，低頻率段被濾除。分析濾波前后的聲音變化，濾波后聲音明顯變高而尖銳，這說明濾波器設(shè)計基本符合指標(biāo)要求。 IIR帶通濾波器設(shè)計IIR帶通濾波器的設(shè)計程序為：wb =[fb1 fb2]*2*pi/fs。 wc =[fc1 fc2]*2*pi/fs。 Wb =2*fs*tan(wb/2)。 Wc =2*fs*tan(wc/2)。 [n,wn]=buttord(Wb,Wc,ap,as,39。s39。)。 [b,a]=butter(n,wn,39。s39。)。 [bd,ad]=bilinear(b,a,fs)。 [h,w]=freqz(bd,ad)。figure(5)。plot(w*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))。grid。 title(39。IIR帶通濾波器幅頻特性39。)。 IIR帶通濾波器的幅頻特性讀入信號對信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，利用filter函數(shù)濾波，對得到的信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，與濾波前進(jìn)行比較。并在濾波前后用sound函數(shù)播放語音信號，觀察濾波前后的變化。 濾波前后信號的波形和頻譜比較分析濾波前后信號的變化，波形圖變窄。頻譜變化表明：信號的低頻率段和高頻率段被濾除，中間頻率段被保留；分析濾波前后的聲音變化，濾波后聲音一定程度上變的尖銳，與高通濾波器濾波后的聲音相比較低。這說明濾波器設(shè)計基本符合指標(biāo)。 對合成信號進(jìn)行濾波的濾波器設(shè)計產(chǎn)生一個連續(xù)信號，包含低頻、中頻、高頻分量，對其進(jìn)行采樣，進(jìn)行頻譜分析，分別設(shè)計三種高通、低通、帶通濾波器對信號進(jìn)行濾波處理，觀察濾波后信號的頻譜。f1=20。f2=200。f3=500。 t=(1:100)/2000。x1=sin(2*pi*t*f1)。 x2=sin(2*pi*t*f2)。x3=sin(2*pi*t*f3)。 x=sin(2*pi*t*f1)+sin(2*pi*t*f2)+sin(2*pi*t*f3)。 axes()。plot(x)。title(39。合成信號39。)。 合成信號波形 合成信號的頻譜程序設(shè)計f1=20。f2=200。f3=500。t=(1:100)/2000。x1=sin(2*pi*t*f1)。 x2=sin(2*pi*t*f2)。x3=sin(2*pi*t*f3)。x=sin(2*pi*t*f1)+sin(2*pi*t*f2)+sin(2*pi*t*f3)。n=[1:100]。t=n/2000X=fft(x,512)。w=(0:255)/256*1000。x=sin(2*pi*t*f1)+sin(2*pi*t*f2)+sin(2*pi*t*f3)。axes()。plot(w,abs([X(1:256)]))。 xlabel(39。Hz39。)。ylabel(39。頻率響應(yīng)幅度39。)。title(39。合成信號頻譜39。)。 合成信號頻譜Ft=8000。 Fp=1000。 Fs=1200。 As=100 。 Ap=1。 wp=2*pi*Fp/Ft。 ws=2*pi*Fs/Ft。fp=2*Fp*tan(wp/2)。 )。 fs=2*Fs*tan(ws/2)。[n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,39。s39。)。 [b11,a11]=butter(n11,wn11,39。s39。)。 [num11,den11]=bilinear(b11,a11,)。 [h,w]=freqz(num11,den11)。 z11=filter(num11,den11,x)。m11=fft(z11)。 axes()。plot(abs(x),39。g39。)。 title(39。濾波前信號頻譜39。)。axes()。plot(abs(m11),39。r39。)。title(39。濾波后信號頻譜39。)。axes()。plot(x)。 title(39。濾波前信號波形39。)。axes()。plot(z11)。title(39。濾波后信號波形39。)。讀入信號對信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，利用filter函數(shù)濾波，對得到的信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，與濾波前進(jìn)行比較。：分析濾波前后信號的變化，波形圖變窄，頻譜變化表明：信號的低頻率段被保留，高頻率段被濾除。這說明濾波器設(shè)計基本符合指標(biāo)要求。Ft=8000。Fp1=1200。Fp2=3000。Fs1=1000。Fs2=3200。As=100。Ap=1。wp1=tan(pi*Fp1/Ft)。 wp2=tan(pi*Fp2/Ft)。ws1=tan(pi*Fs1/Ft)。ws2=tan(pi*Fs2/Ft)。w=wp1*wp2/ws2。bw=wp2wp1。wp=1。ws=(wp1*wp2w.^2)/(bw*w)。[n12,wn12]=buttord(wp,ws,1,50,39。s39。)。 [b12,a12]=butter(n12,wn12,39。s39。)。 [num2,den2]=lp2bp(b12,a12,sqrt(wp1*wp2),bw)。[num12,den12]=bilinear(num2,den2,)。[h,w]=freqz(num12,den12)。 z12=filter(num12,den12,x)。m12=fft(z12)。 axes()。plot(abs(x),39。g39。)。title(39。濾波前信號頻譜39。)。axes()。plot(abs(m12),39。r39。)。title(39。濾波后信號頻譜39。)。axes()。plot(x)。 title(39。濾波前信號波形39。)。axes()。plot(z12)。title(39。濾波后信號波形39。)。讀入信號對信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，利用filter函數(shù)濾波，對得到的信號傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，與濾波前進(jìn)行比較。 分析濾波前后信號的變化，波形圖變窄。頻譜變化表明：信號的低頻率段和高頻率段被濾除，中間頻率段被保留。這說明濾波器設(shè)計基本符合指標(biāo)。 Ft=8000。Fp=4000。Fs=3500。wp1=tan(pi*Fp/Ft)。 ws1=t
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