基于matlab做巴特沃斯低通濾波器(已修改)
2025-06-21 15:44 本頁面
【正文】 15 基于 MATLAB 設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器 課程設(shè)計(jì) 專 業(yè)： XXXXXX 姓 名： XXX 學(xué) 號： XX 指導(dǎo)老師： XXX 2021 年 11 月 26 日 通信系統(tǒng)仿真課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 院（系）：電氣信息工程學(xué)院 姓名 XXX 學(xué)號 XX 專業(yè) XXXXXX 課程設(shè)計(jì)題 目 基于 MATLAB 設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器 指導(dǎo)教師 XX 主要內(nèi)容 : 本文重點(diǎn)研究怎樣通過 MATLAB 來模擬出巴特沃斯低通濾波器。討論巴特沃斯低通濾波器在實(shí)際中的一些應(yīng)用，提出了巴特沃斯低通濾波器的優(yōu)點(diǎn)。 基本要求 : 試設(shè)計(jì)一個(gè)模擬低通濾波器， f_p=2400Hz， f_s=5000Hz， R_p=3 dB， R_s=25dB。分別用巴特沃斯和橢圓濾波器原型，求出其 3dB 截止頻率和濾波器階數(shù)，傳遞函數(shù)，并作出幅頻、相頻特性曲線。 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 [摘要 ] 濾波器設(shè)計(jì)是數(shù)字信號處理的重要內(nèi)容。在 MATLAB 軟件中有豐富的濾波器設(shè)計(jì)的相關(guān)命令，掌握相關(guān)的方法后可以提高我們的工作效率。首先對巴特沃斯低通濾波器的特性進(jìn)行研究，然后用 MATLAB 信號處理工具箱提供的函數(shù)設(shè)計(jì)出巴特沃斯低通濾波器模型，并對具體實(shí)例進(jìn)行分析，使得巴特沃斯濾波器的設(shè)計(jì)更加快捷、直觀、簡單。 [關(guān)鍵詞 ]巴特沃斯低通濾波器； MATLAB 仿真； 15 目 錄 1 緒論 .............................................................. 1 引言 ............................................................... 1 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)原理 ............................................... 1 數(shù)字濾波器的應(yīng)用 ................................................... 2 MATLAB 的介紹 ....................................................... 3 本文的工作及安排 .................................................... 3 2 濾波器分類及比較 ................................................... 4 濾波器的設(shè)計(jì)原理 ................................................... 4 濾波器分類 ......................................................... 4 兩種類型模擬濾波器的比較 ........................................... 6 3 巴特沃斯低通濾波器 .................................................. 7 巴特沃斯低通濾波器簡介 ............................................. 7 巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計(jì)原理 ....................................... 7 4 MATLAB 仿真及分析 .................................................. 11 MATLAB 工具箱函數(shù) .................................................. 11 巴特沃斯低通濾波器的 MATLAB 仿真 ................................... 11 另附程序調(diào)試運(yùn)行截圖： ................................................. 13 總結(jié) .............................................................. 13 展望 .............................................................. 13 通信系統(tǒng)仿真課程設(shè)計(jì) 15 1 緒論 引言 凡是有能力進(jìn)行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。 濾波器在如今的電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)里面應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最為復(fù)雜，濾波器的好壞直接決定著產(chǎn)品的 優(yōu)劣。 自 60 年代起由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器發(fā)展上了一個(gè)新臺階，并且朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價(jià)廉方向努力，其中小體積、多功能、高精度、穩(wěn)定可靠成為 70 年代以后的主攻方向。使以數(shù)字濾波器為主的各種濾波器得到了飛速的發(fā)展，到 70 年代后期，數(shù)字濾波器的單片集成已被研制出來并得到應(yīng)用。 80 年代，致力于各類新型濾波器的研究，努力提高性能并逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 90年代至現(xiàn)在主要致力于把各類濾波器應(yīng)用于各類產(chǎn)品的開發(fā)和研制。當(dāng)然，對數(shù)字濾波器本身的研究仍在不斷進(jìn)行。 [1] 濾波器 主要分成經(jīng)典濾波器和數(shù)字濾波器兩類。從濾波特性上來看，經(jīng)典濾波器大致分為低通、高通、帶通和帶阻等。本文主要對低通數(shù)字濾波器做主要研究。 數(shù)字濾波器的設(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，通過數(shù)值運(yùn)算處理改變輸入信號所含頻率成分的相對比例，或者濾除某些頻率成分的數(shù)字器件或程序。因此，數(shù)字濾波器的概念和模擬濾波相同，只是信號的形式和現(xiàn)實(shí)濾波方法不同。正因?yàn)閿?shù)字濾波器通過數(shù)值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)濾波，所以數(shù)字濾波器處理精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活、不存在阻抗匹配問題，可以實(shí)現(xiàn)模擬濾波器無法 實(shí)現(xiàn)的特殊濾波功能。如果要處理的是模擬信號，可以通過 A/DC 和 D/AC，在信號形式上進(jìn)行匹配轉(zhuǎn)換，同樣可以使用數(shù)字濾波器對模擬信號進(jìn)行濾波。 [2] 大多數(shù)的數(shù)字濾波器都?xì)w類于選頻濾波器 ,其頻率響應(yīng)函數(shù) ）（ ?jeH 如下： ）（）（）（ ???? jjj eeHeH ?
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