切比雪夫i型iir低通數(shù)字濾波器課程設(shè)計(文件)
【正文】 ：⑴通帶下截止頻率, ⑵阻帶下截止頻率, ⑶阻帶上截止頻率, ⑷通帶上截止頻率, ⑸通帶最大衰減, ⑹阻帶最小衰減。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，由于信號中經(jīng)?；煊懈鞣N復(fù)雜的成分，因此很多信號的處理都是基于濾波器而進(jìn)行的。本次課程設(shè)計將手工計算一個切比雪夫I型的IIR的低通模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，并在MATLAB的輔助計算幫助下，用雙線性變換法將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器。而雙線性變換法更適合設(shè)計片段常數(shù)濾波器低通濾波器就屬于片段常數(shù)濾波器，因此我選擇用雙線性變換法。下面我們就將對比直接型（包括直接I、II型）和級聯(lián)型兩種結(jié)構(gòu)在本例中對性能指標(biāo)的影響。 利用級聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)建數(shù)字濾波器選擇Edit下拉菜單中點擊 Convert to Secondorder Sections選項，將構(gòu)建好的DirectForm II結(jié)構(gòu)的切比雪夫I型IIR低通濾波器轉(zhuǎn)換為級聯(lián)濾波器，結(jié)果如圖5所示。 兩種結(jié)構(gòu)濾波器對指標(biāo)影響比較與原因分析比較表1和表2發(fā)現(xiàn)：在參數(shù)字長僅保留了小數(shù)點后4位的情況下，兩種結(jié)構(gòu)的濾波器較初始設(shè)計在性能指標(biāo)方面均有誤差。由公式的表現(xiàn)形式易得：直接型對系數(shù)的敏感性較高，從而使得系統(tǒng)的頻率響應(yīng)對參數(shù)的變化也特別敏感，也就是對參數(shù)的有限字長運算過于靈敏，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定或產(chǎn)生較大誤差。下面就將以上述性能指標(biāo)為依據(jù)，初始設(shè)計的切比雪夫I型數(shù)字IIR低通濾波器為例，研究不同參數(shù)字長對性能指標(biāo)的影響。圖3Set quantization parameters工作界面通過改變coefficient word length的值便可以改變參與構(gòu)建濾波器的參數(shù)字長。 參數(shù)字長取8位對性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為8，點擊下方的Apply按鈕，：，當(dāng)參數(shù)字長取為8位時，幅頻曲線失真度較4位時有明顯改進(jìn)，但仍很明顯：濾波效果很差。 參數(shù)字長取16位對性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為16，點擊下方的Apply按鈕，：，當(dāng)參數(shù)字長取為16位及以上時，幅頻曲線失真幾乎為零，設(shè)計的曲線與要求的曲線幾乎完全重合。且當(dāng)參數(shù)字長達(dá)到16及位及以上時，設(shè)計的濾波器便可達(dá)到設(shè)計性能指標(biāo)。同時也了解了matlab功能的強(qiáng)大，每一個函數(shù)名都有其幫助命令系統(tǒng)，也讓我知道了學(xué)英語的重要性。plot(f,20*log10(abs(H)))xlabel(39。ylabel(39。)axis([0,350,5])grid on 參考文獻(xiàn)[1] 高西全，[2] [3] 11。)title(39。HZ)39。 附錄由于階數(shù)較高，為了簡化計算，便用matlab工具輔助計算，將模擬低通濾波器系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。在這過程中也遇到了很多困難，比如在用matlab驗證我計算的結(jié)果是否正確的時候，程序一直出錯，后來經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，是一個函數(shù)名輸錯了，l和1不分，看來千里之堤潰于蟻穴呀。設(shè)計的濾波器各項性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。 參數(shù)字長取12位對性能指標(biāo)的影響將co
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