基于matlab的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)論文-wenkub
2023-07-03 15:41:58 本頁面
【正文】 科和技術(shù)，并且在通信、語音、圖像、自動控制等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)FIR濾波器的原理，提出了FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法，并對常用的幾種窗函數(shù)進(jìn)行了比較。如果濾波器的輸入輸出都是數(shù)字信號，則這樣的濾波器稱之為數(shù)字濾波器，它通常通過一定的運(yùn)算關(guān)系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來實(shí)現(xiàn)濾波。 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理理論的一部分。 (Editor/Debugger)增加了行號和書簽等功能； （7） 屬性編輯器功能更強(qiáng)(Property Debugger)，使用更方便； （8） 建立了一個與以前完全不同的圖形用戶界面（GUI）圖形窗口，(Graphical Window)使用更加方便靈活； （9） 增加了虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱，(Virtual Reality Toolbox)使用標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言（VRML）技術(shù)，可以創(chuàng)建由MATLAB和simulink環(huán)境驅(qū)動的三維動畫場景； （10） 在應(yīng)用程序接口方面增加了與Java的接口(Interface for Java)，并為二者的數(shù)據(jù)交換提供了相應(yīng)的程序庫。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)開發(fā)部門，MATLAB被廣泛的應(yīng)用于研究和解決各種具體問題。 前言. MATLAB簡介MATLAB (Matrix Laboratory)為美國Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計(jì)算軟件，其功能不斷擴(kuò)充，版本不斷升級，1993年推出了可以配合Microsoft Windous使用的微機(jī)版，其幫助信息采用超文本格式和PDF格式，可以方便的瀏覽。 前言 MATLAB 軟件簡介 ………………………………………………………………(4) …………………………………………………(5)第二章在此基礎(chǔ)上，用MATLAB實(shí)現(xiàn)IIR數(shù)字濾波器。介紹了IIR數(shù)字濾波器的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與步驟，及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法。 數(shù)字濾波器的基本概念 ……………………………………………………………(6) FIR 數(shù)字濾波器的基本概念 ……………………………………………………(6) FIR 數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 …………………………………………(7) 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的步驟 ………………………………………………………(7) MATLAB環(huán)境下的實(shí)例 …………………………………………………………(9) ……………………………………………………………(9) …………………………………………………………(10)第三章, 。 MATLAB將矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析、圖形處理、編程技術(shù)結(jié)合在一起，為用戶提供了一個強(qiáng)有力的科學(xué)及工程問題的分析計(jì)算和程序設(shè)計(jì)工具，它還提供了專業(yè)水平的符號計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真和實(shí)時控制等功能，是具有全部語言功能和特征的新一代軟件開發(fā)平臺。 MATLAB 已發(fā)展成為適合眾多學(xué)科，多種工作平臺、功能強(qiáng)大的大型軟件。在中國，MATLAB也已日益受到重視，短時間內(nèi)就將盛行起來，因?yàn)闊o論哪個學(xué)科或工程領(lǐng)域都可以從MATLAB中找到合適的功能。數(shù)字信號處理主要是研究用數(shù)字或符號的序列來表示信號波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計(jì)信號的特征參量，或削弱信號中的多余分量和增強(qiáng)信號中的有用分量。根據(jù)數(shù)字濾波器沖激響應(yīng)的時域特性，可將數(shù)字濾波器分為兩種，即無限長沖激響應(yīng)（IIR）濾波器和有限長沖激響應(yīng)（FIR）濾波器。給出了在MATLAB環(huán)境下，用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的過程和設(shè)計(jì)實(shí)例。在數(shù)字信號處理中，數(shù)字濾波器占有極其重要的地位，它具有精度高、可靠性好、靈活性大等特點(diǎn)。MATLAB的信號處理工具箱具有強(qiáng)大的函數(shù)功能，它不僅可以用來設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，還可以使設(shè)計(jì)達(dá)到最憂化，是數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力工具。對于FIR濾波器，幅度上只需滿足以下兩個條件之一，就能構(gòu)成線性相位FIR濾波器。濾波器的階數(shù)越高，占用的運(yùn)算時間越多，因此在滿足指標(biāo)要求的情況下應(yīng)盡量減少濾波器的階數(shù)。通常在設(shè)計(jì)濾波器之前，應(yīng)該先根據(jù)具體的工程應(yīng)用確定濾波器的技術(shù)指標(biāo)。在確定窗函數(shù)類型以后，可根據(jù)過渡帶寬小于給定指標(biāo)確定所擬用的窗函數(shù)的窗口長度N。在N和窗函數(shù)類型確定后，即可調(diào)用MATLAB中的窗函數(shù)求出窗函數(shù)wd(n)?！ 。?）計(jì)算濾波器的單位脈沖響應(yīng)h(n)?！ 。?）驗(yàn)算技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求。窗函數(shù)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式為： 在實(shí)際工程中常用的窗函數(shù)有五種，即矩形窗、三角窗、漢寧窗、海明窗和凱澤窗?！ ˇ豷=*π?！ eta=*()。 %求凱澤窗函數(shù) ωc=(ωs+ωp)/2。 delta_ω=2*π/1000。 disp([’最小阻帶衰減為’,num2str(As)])?！ itle(’理想脈沖響應(yīng)’)?！ tem(n,w_kai)?！ ubplot(2,2,3)?！ label(’n’)?！ itle(’幅度響應(yīng)/dB’)?！ label(’分貝數(shù)/dB’)?！ 》治觯簭谋?可以看出，漢寧窗、海明窗和凱澤窗能提供大于40dB的最小阻帶衰減?！ r_width=ωsωp?！ ˇ豤=(ωs+ωp)/2。 %設(shè)計(jì)的脈沖響應(yīng)為理想脈沖響應(yīng)與窗函數(shù)乘積 [db,mag,pha,grd,ω]=freqz_m(h,[1])。 %以下為作圖程序 As=round(max(db(ωs/delta_ω+1:1:501)))?！ label(’hd(n)’)?！ ubplot(223) stem(n,h)?！ ubplot(224)。 xlabel(′以π為單位的頻率′)?！ ∨c其他高級語言的程序設(shè)計(jì)相比，MATLAB環(huán)境下可以更方便、快捷地設(shè)計(jì)出具有嚴(yán)格線性相位的FIR濾波器，節(jié)省大量的編程時間，提高編程效率，且參數(shù)的修改也十分方便，還可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。，即結(jié)構(gòu)上帶有反饋環(huán)路。在設(shè)計(jì)一個IIR數(shù)字濾波器時，我們根據(jù)指標(biāo)先寫出模擬濾波器的公式，然后通過一定的變換，將模擬濾波器的公式轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1