【正文】 任務(wù)的G U I集成環(huán)境。（1）導(dǎo)入信號(hào)使用【File/Import】可以導(dǎo)入信號(hào)、濾波器和譜。t=0::3。如圖35所示。利用SPTool界面設(shè)計(jì)的濾波器如下圖示：圖35 利用sptool界面設(shè)計(jì)的濾波器（3）對(duì)sig1和sig2進(jìn)行頻譜分析將filt1應(yīng)用到信號(hào)sig1，單擊選擇Signals欄的sig1和Filters欄的filt1，然后單擊Filters欄的Apply按鈕，在彈出的對(duì)話框中將輸出信號(hào)命名為sig2，單擊O k按鈕。 濾波前后的時(shí)域圖形為：圖36 濾波前（藍(lán)）后（紅）信號(hào)時(shí)域波形濾波后的效果為：圖37 濾波前（藍(lán)）后（紅）信號(hào)頻譜小結(jié)分析：由圖3圖37可以看出，所設(shè)計(jì)的線性相位FIR低通濾波器filt1使輸入的信號(hào)x中的頻率為3 Hz的信號(hào)通過(guò)，而將頻率為20 Hz正弦信號(hào)大大衰減，從而可知所設(shè)計(jì)的濾波器滿足設(shè)計(jì)要求。這里以332中的信號(hào)為例實(shí)現(xiàn)模擬仿真，具體方法如下：（1）打開(kāi)Simulink界面在MATLAB命令窗口中輸入Simulink命令或在其工具欄相應(yīng)的位置單擊Simulink標(biāo)識(shí)即可啟動(dòng)。在MATLAB命令窗口輸入FDATool命令，按確定調(diào)出FDATool界面。設(shè)置完成后單擊Design Filter按鈕，即得所設(shè)計(jì)FIR濾波器。由于例1中混合信號(hào)源頻率較低，為了使仿真效果較為明顯，本仿真框圖中采用的混合信號(hào)源是x=sin(2*pi*t*3)+cos(2*pi*t*100)。本章介紹了基于MATLAB的直接程序設(shè)計(jì)法、FDATool設(shè)計(jì)法、SPTool設(shè)計(jì)法以及Simulink仿真實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。由設(shè)計(jì)過(guò)程可以看出，MATLAB提供的這種圖形化、交互式界面，使設(shè)計(jì)過(guò)程大為簡(jiǎn)化。本文通過(guò)具體實(shí)例詳細(xì)介紹了借助于MATLAB系統(tǒng)工具 FDATool、SPTool、Simulink進(jìn)行FIR數(shù)字濾波器的三種設(shè)計(jì)方法及仿真。在對(duì)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中，MATLAB顯示了其強(qiáng)大的計(jì)算功能，必然在以后的數(shù)字信號(hào)處理中，展現(xiàn)更為廣闊的應(yīng)用前景。在跟著華老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我能深切地感受到華老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的生活態(tài)度。再次衷心感謝各位老師！另外，在大學(xué)四年里，包括這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有很多同學(xué)都給我提供了幫助，在此也對(duì)他們深表感謝。 pared with the IIR filter, FIR filter system with easy to implement and the advantages of absolute stability, it has been widely used。數(shù)字濾波器的工作方式與模擬濾波器也完全不同：后者完全依靠電阻、電容、晶體管等電子元件組成的物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)濾波功能；而前者是通過(guò)數(shù)字運(yùn)算器件對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處理，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的特性。但是隨著集成電路成本的不斷降低，數(shù)字濾波器變得越來(lái)越常見(jiàn)并且已經(jīng)成為了如收音機(jī)、蜂窩電話、立體聲接收機(jī)這樣的日常用品的重要組成部分。其中，線性時(shí)不變的數(shù)字濾波器是最基本的類型；而由于數(shù)字系統(tǒng)可以對(duì)延時(shí)器加以利用，因此可以引入一定程度的非因果性，獲得比傳統(tǒng)的因果濾波器更靈活強(qiáng)大的特性；相對(duì)于IIR濾波器，F(xiàn)IR濾波器有著易于實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)絕對(duì)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，因此得到廣泛的應(yīng)用；對(duì)于時(shí)變系統(tǒng)濾波器的研究則導(dǎo)致了以卡爾曼濾波為代表的自適應(yīng)濾波理論。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，其性能不斷提高而成本卻不斷降低，數(shù)字濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域也因此越來(lái)越廣。數(shù)字濾波器的兩個(gè)主要限制條件是它們的速度和成本。作為一種電子濾波器，數(shù)字濾波器與完全工作在模擬信號(hào)域的模擬濾波器不同。 while the former is the number of puting devices through the input digital signal to carry out operations and processing, in order to achieve the characteristics of the design requirements.Digital filter can be achieved in theory, mathematical algorithms can be used in any of the filtering effect of that. Digital filter of the two main limitations is their speed and cost. Digital filter can not filter internal than faster puters. However, with the decreasing cost of integrated circuits, digital filters have bee increasingly mon and have bee such as radios, cellular telephones, stereo receiver daily necessities such an important part. Digital filter in general by the register, delay, and adder and multiplier to achieve the basic digital circuits. With the development of integrated circuit technology, continuously improve their performance and cost has been reduced, digital filter applications have also bee an increasingly widespread. In accordance with the characteristics of digital filters, which can be divided into linear and nonlinear, causal and noncausal, infinite impulse response (IIR) and finite impulse response (FIR) and so on. Among them, linear timeinvariant digital filter is the most basic type。同時(shí)，我還要感謝大學(xué)四年里向我傳授知識(shí)、給予我耐心指導(dǎo)和熱情幫助的各位老師，正是老師們的悉心栽培才使我由一個(gè)知之甚少的中學(xué)生成長(zhǎng)為一個(gè)新時(shí)代的大學(xué)畢業(yè)生。LMS自適應(yīng)算法設(shè)計(jì)FIR、IIR數(shù)字濾波器的應(yīng)用及比較[J]。通過(guò)實(shí)例可以看出，這三種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是都可以通過(guò)改變參數(shù)來(lái)得到新條件下濾波器的特性，便于對(duì)比，進(jìn)而能達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。結(jié) 論本文介紹了數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)背景及MATLAB系統(tǒng)軟件，討論了無(wú)限沖激響應(yīng)和有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)類型和各種設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)放在按頻域技術(shù)指標(biāo)為依據(jù)的基于MATLAB的FIR濾波器設(shè)計(jì)。信號(hào)通過(guò)濾波器后頻率為20Hz的信號(hào)被衰減或?yàn)V除掉了，只通過(guò)頻率3Hz的信號(hào)。有正弦波疊加所產(chǎn)生的信號(hào)源如圖39，經(jīng)低通濾波器濾波后，其波形如圖310。Export to Simulink Model】 即可導(dǎo)入到Simulink 中。在Design Method下選擇設(shè)計(jì)方法為Window Hanning。先調(diào)用兩個(gè)正弦波模塊，產(chǎn)生sin(2π*3*t)+sin(2π*100*t)兩個(gè)基本波形，經(jīng)過(guò)加法器(add)混合后產(chǎn)生波源，波形送入Scope中顯示。在Simulink環(huán)境下，可以對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器性能進(jìn)行仿真，實(shí)時(shí)觀測(cè)濾波效果。選擇信號(hào)sig1，點(diǎn)擊Spectra欄下Create按鈕，在彈出的Spectrum Viewer界面中，選擇Method為FFT，單擊Apply按鈕生成sig1的頻譜spect1。在界面的最上面指定濾波器的名字、采樣頻率和設(shè)計(jì)方法。 %設(shè)置輸入信號(hào)x（2）FIR數(shù)字低通濾波器設(shè)計(jì)所設(shè)濾波器的技術(shù)指標(biāo)為：， Hz，采樣頻率為50 Hz，最小阻帶衰減不小于30 db，通帶紋波不大于3 db。這里信號(hào)源采用以下程序?qū)崿F(xiàn)的混頻信號(hào)，將信號(hào)x和采樣頻率fs=50 Hz導(dǎo)入并命名為sig1。其界面如下圖34所示：圖34 SPTool界面，并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單濾波下面是用SPTool工具設(shè)計(jì)的FIR濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。 SPTool的簡(jiǎn)介SPTool(Signal Processing Tool)[12]是MATLAB信號(hào)處理工具箱中進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的交互式圖形用戶界面環(huán)境。首先在命令窗口鍵入FDATool命令，調(diào)出FDATool界面；Filter Type選項(xiàng)中選擇Lowpass (低通)；在 Design Method中選擇FIR濾波器；接著在FIR中選擇Window (窗函數(shù)法)；在Filter Order中選擇Specify Order,輸入數(shù)據(jù)51 ；在Options 中選擇Window: hanning.在 Frequency Specifications(頻率設(shè)定)選項(xiàng)中選擇Unit: Hz。Magnitude Specifications選項(xiàng)，可以定義幅值衰減的情況。在specify order中填入所要設(shè)計(jì)的濾波器的階數(shù)（n階濾波器，specify order＝n+1），如果選擇minimum order則matlab根據(jù)所選擇的濾波器類型自動(dòng)使用最小階數(shù)。另一部分則是特性區(qū)，在界面的上半部分，用來(lái)顯示濾波器的各種特性。 analysis tool）[11]是matlab信號(hào)處理工具箱里專用的濾波器設(shè)計(jì)分析工具，（filter design toolbox）。圖31下面兩圖中給出輸入混合信號(hào)（包含3Hz和20Hz的信號(hào)）以及濾波后的輸出信號(hào)，通過(guò)濾波后只剩下3Hz的信號(hào)，20Hz的信號(hào)被衰減或?yàn)V除，從而實(shí)現(xiàn)濾波效果，滿足設(shè)計(jì)要求。)程序運(yùn)行結(jié)果如下圖示：圖31 所設(shè)計(jì)濾波器的幅頻、相頻響應(yīng)及濾波前后的時(shí)域波形小結(jié)分析：由以上兩圖可知，該例設(shè)計(jì)的濾波器通帶邊界頻率wp=,阻帶邊界頻率ws=，對(duì)應(yīng)于50Hz的采樣頻率通帶邊界頻率為fp=Fs*wp/2=50*,fs=50*。) %繪出延遲到的時(shí)刻xlabel(39。輸入信號(hào)39。t=0:dt:3。grid on。)