基于matlab語言的數(shù)字濾波器設(shè)計本科論文(文件)
【正文】 ))39。 pha=angle(H)。 disp([39。 disp([39。 stem(n,hd)。 axis([0,m1,])。ylabel(39。 stem(n,w_hm)。 axis([0,m1,0,])。ylabel(39。 stem(n,h)。 axis([0,m1,])。 ylabel(39。 plot(w/pi,db)。 axis([0,1,100,10])。)。 運行結(jié)果： 圖 3 海明窗函數(shù)設(shè)計的低通濾波器的響應(yīng)曲線 運行程序結(jié)果為：濾波器的長度為 34， 實際通帶波動為 ，最小阻帶衰減為 49。但設(shè)計中只考慮了幅度特性，沒考慮相位特性，所設(shè)計的濾波器相位特性一般是非線性的。掌握濾波器的設(shè)計技術(shù)和原理能為在通信領(lǐng)域、信號處理領(lǐng)域等諸多 領(lǐng)域中對數(shù)字濾波器的設(shè)計提供技術(shù)和準備。 FIR濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時很容易做到有嚴格的線性相位特性。 5 小結(jié) FIR 數(shù)字濾波器在數(shù)字信號處理領(lǐng)域有非常重要的地位， 應(yīng)用 MATLAB 語言設(shè)計 FIR 數(shù)字濾波器，可節(jié)省大量的編程時間，提高編程效率，還可根據(jù)設(shè)計要求隨時改變參數(shù)，以使濾波器達到最優(yōu)化。 分貝數(shù) 39。 13 xlabel(39。 幅度響應(yīng) (dB)39。)。n39。 實際沖激響應(yīng) 39。)。n39。 海明窗 39。)。n39。 理想沖激響應(yīng) 39。,num2str(as)])。,num2str(rp)])。 de_w=2*pi/1000。 mag=abs(H)。whole39。 hd=sin(wc*M)./(pi*M)。 n=0:m1。 m=ceil(*pi/width)+1。但海明窗的旁瓣峰值最小，主瓣寬度最窄，可以使濾波器的階數(shù)較少，所以選用海明窗進行設(shè)計。 (4)檢驗技術(shù)指標是否滿足要求。 在 N窗函數(shù) 旁瓣峰值幅度 /dB 過渡帶寬 阻帶最小衰減 /dB 矩形窗 13 4 N/? 21 三角形窗 25 8 N/? 25 漢寧窗 31 8 N/? 44 哈明窗 41 8 N/? 53 布萊克曼窗 57 12 N/? 74 凱塞窗（ ? ? ） 57 10 N/? 80 11 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) ??n? 。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確定所擬用的窗函數(shù)的窗口長度 N。這就給窗函數(shù)序列的形狀和長度選擇提出了嚴格的要求。 用矩形窗設(shè)計的 FIR 低通濾波器的幅度函數(shù)在通帶和阻帶都呈現(xiàn)出震蕩現(xiàn)象，且最大波紋大約為幅度的 9%，這個現(xiàn)象稱為吉布斯效應(yīng)。 ? ? ? ?enheH jnn djd ?? ??????? （ 5） ? ? ? ? ?? ??? ? deeHnh jnjdd ??? 21 （ 6） ??nhd 一般是無限長的，且是非因果的，不能直接作為 FIR 濾波器的單位脈沖響應(yīng)。脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法都滿足題中要求。另外一個優(yōu)點是數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)完全模仿模擬濾波器的單位沖激響應(yīng)，時域特性逼近好。)%返回模擬濾波器的最小階數(shù) N %和 butterworth 濾波器固有頻率 Wn,其中 Wp 和 Ws 以弧度為單位 [z,p,k]=buttap(N)。 Fs=10000。 對上例用雙線性變換設(shè)計，程序如下： %example wp=2020*2*pi。首先通過正切變換 ????????? 21tan T將 S 平面的 ?j 軸壓縮到 S1 平面的 ?1j 軸上的 ??????? TjTj ?? ,內(nèi)；再通過 Z 變換 ez Ts1? 將 ?1 映射到 Z 平面的單位圓上；然后將正切變換延拓到整個 S 平面，得到 S 平面到 S1 平面的映射關(guān)系e se sTss TT111121ta n h????????????；最后將 S1 平面按 esz T1? 映射到 Z 平面得到 zzs 1111 ????? （ 4） 雙線性變換設(shè)計 IIR 數(shù)字濾波器的具體步 驟： 確定數(shù)字濾波器性能指標 ?p 、 ?s 、 Ap 、 As 。)%返回模擬濾波器的最小階數(shù) N %和 butterworth 濾波器固有頻率 Wn,其中 Wp 和 Ws 以弧度為單位 [z,p,k]=buttap(N)。 Fs=10000。 程序如下： 6 %example wp=2020*2*pi。若設(shè)計的數(shù)字濾波器是低通的，上述的過程可以結(jié)束，若設(shè)計的是高通、帶通或 者是帶阻濾波器，那么還需要下面的步驟：將高通、帶通或帶阻數(shù)字濾波器的技術(shù)指標轉(zhuǎn)換為低通模擬濾波器的技術(shù)指標，然后設(shè)計出低通 ??sH ，再將 ??sH 轉(zhuǎn)換為 ??zH 。例如，低通、高通、帶通、帶阻等濾波器。FIR 濾波器利用函數(shù) filter 對信號進行濾波。 對于 FIR 系統(tǒng)，由于它的 ??nh 為有限長，若已知輸入 ??nx ，顯然可通過卷積公式（ 1）直接計算輸出 ??ny 。掌握濾波器的設(shè)計技術(shù)和原理能為在通信領(lǐng)域、信號處理領(lǐng)域等諸多領(lǐng)域中對數(shù)字濾波器的設(shè)計提供技術(shù)和準備，這不僅具有重要的理論意義同時還具有重要的現(xiàn)實意義。我們平時所要設(shè)計的數(shù)字濾波器，階數(shù)和類型并不一定是完全給定的，很多時候都是要根據(jù)設(shè)計要求和濾波效果不斷的調(diào)整，以達到設(shè)計的最優(yōu)化。此外，他們還在進行 Mojave 項目的開發(fā)工作，力圖采用運行時重構(gòu)技術(shù)來實現(xiàn)自動目標識別應(yīng)用。數(shù)字濾波器是具有某種特定頻率特性的線性時不變系統(tǒng)。 濾波器，顧名思義，是指用來對輸入信號進行濾波的硬件或軟件。 MATLAB 軟件是 mathworks 公司開發(fā)的一種設(shè)計軟件，該軟件具有使用簡單、方便、易編程、語言簡練的特點，同時具有強大的數(shù)值分析、矩陣運算、圖形繪制、數(shù)據(jù)處理等功能。 FIR 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處
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