【正文】 .............................................................................. 15 圖 37 帶通濾波器的幅度響應(yīng) .............................................................................................. 15 圖 38 帶通濾波器的沖激響應(yīng)圖 .......................................................................................... 16 圖 39 輸入、輸出波形頻譜 .................................................................................................. 16 圖 310 頻率特性 .................................................................................................................... 17 圖 311 幅度特性 .................................................................................................................... 18 圖 41 帶通濾波器的仿真圖 .................................................................................................. 19 圖 42 濾波器的參數(shù)設(shè)置 ...................................................................................................... 19 圖 43 混合波形 ..................................................................................................................... 20 圖 44 經(jīng)過導通濾波器后的波形 ......................................................................................... 20 插表清單 表 11 濾波器在各個領(lǐng)域的應(yīng)用 ......................................................................................... 20 表 21 幾種常見窗函數(shù)參數(shù)對比 ........................................................................................... 6 銅陵學院畢業(yè)設(shè)計 III 基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 摘 要 隨著國家信息化的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提高，信息處理方面的研究越來越顯得重要。s life. The world we live in is full of all kinds of information, some of what we need, some of us are redundant, and unwanted signals often confounding delivered to us in the signal we need. In order to receive information, we must process these signals, stay by processing make the useful signal, need not is filtered or weaken, the process, we need to make use of filter. With the development of munication technology is not tight, filter plays an indispensable role in munication, especially more and more significant role in the civil. In promoting the development of social munication business, spread spectrum munication will be more potential, there will be more broad development road. This paper introduces the design and Simulation of how to use MATLAB for high order band pass filter, based on the window function method, frequency sampling method, the optimization design method of the three methods, to find an optimal design method. Key words: Digital Filter。 數(shù)字濾波器的種類有很多，總體也可以分為兩大類：傳統(tǒng)濾波器和新型濾波器。盡管濾波器的發(fā)展相當?shù)难杆伲M步的特別快，但仍無法做到將理想的狀態(tài)。事實上數(shù)字濾波器的另一方面也有相當突出的優(yōu)點，因此信號處理是數(shù)字濾波器的另一個目標。 濾波器是對應(yīng)于一個離散系統(tǒng)的模 擬濾波器的應(yīng)用設(shè)備，一個數(shù)字濾波器的作用是用于消除摻雜有的噪聲干擾設(shè)備從而獲得有用信號。 本其質(zhì)上是一個數(shù)字濾波器操作流程，完成對信號的處理操作。 具體的過程是分析輸入信號的特征，通過計算和處理把輸入信號轉(zhuǎn)換成一定的輸出，最后獲得有用的信號，由此實現(xiàn)濾波目的。 （ 2） 由于 系統(tǒng)函數(shù) 是因果的系統(tǒng)，所以所有的極點在 z =0 處呈現(xiàn)收斂的狀態(tài)。為了減少這種影響，需要引入一個線性相位 FIR 濾波器的設(shè)計，以滿足技術(shù)要求。可以說部分臨界偏差是無法避免的，偏差的波動范圍是通過期望頻率響應(yīng)的性質(zhì)確定的，期望中的頻率響應(yīng)波動范圍越小，內(nèi)嵌值越臨近期望的完美狀態(tài)。 把頻域作為出發(fā)點進行探索，物理概念明了，利落便捷； 利于窄帶濾波器 設(shè)計，此刻時頻率響應(yīng)僅有極少部分是非零值，然而截至頻率卻沒有想象中的容易掌握。 窗函數(shù)和頻率采樣法在 FIR 濾波器的研究中被普遍的施行，遺憾的是兩種方法不是最佳的方法。另外， MATLAB 軟件自帶的十分完善的工具箱，為設(shè)計所需的數(shù)字濾波器提供了更為便利、有用的工作操縱環(huán)境。 SIMULINK 使用起來簡單、易懂。在進行復(fù)雜的 SIMULINK仿真時，有時候模塊太多會顯得模型很亂、看不清楚、弄不明白，又或者需要分析其中某部分的情況，就需要創(chuàng)子系統(tǒng)了，這樣不僅簡化了模型，而且對仿真分析也有幫助 。第二，再根據(jù)系統(tǒng)框圖，在 SIMULINK 的 Untitled 窗口中建立模型，首先要從模型庫中找到需要的模塊，逐一找完，然后將各模塊位置調(diào)節(jié)好，最后完成連接就建模成功了?，F(xiàn)在可 以通過兩個函數(shù)實現(xiàn)實現(xiàn) FIRDF 的最優(yōu)化設(shè)計。 %過渡帶 N = ceil(4/)。)。w/pi39。 %標題 %以下 2 段是關(guān)于帶通方面的 hn=fir1(N1,wc,boxcar(N))。)。w/pi39。 %標題 矩形窗函數(shù)的波形、頻譜、帶通濾波器單位脈沖響應(yīng)、帶通濾波器幅度特性的仿真結(jié)果如圖 3 3 3 35 所示： 圖 32 矩形窗函數(shù)波形圖 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 12 圖 33 矩形窗函數(shù)的頻譜圖 圖 34 矩形窗函數(shù)帶通濾波器的單位脈沖響應(yīng) 銅陵學院畢業(yè)設(shè)計 13 圖 35 矩形窗函數(shù)帶通濾波器的幅度特性 頻率抽樣法的設(shè)計與仿真 程序設(shè)計如下： wsl=*pi。 %抽樣間隔 k=0:M1。 H=Hrs.*exp(j*angH)。n39。 w=k*wl/pi。frequency in pi units39。manual39。,39。 plot(f3,20*log10(abs(c)))。衰減 /dB39。 [b,f2]=freqz(q)。 xlabel(39。 title(39。)。 [N,Wn]=cheb1ord(WP/(Fs/2),WS/(Fs/2),rp,rs)。 plot(W*Fs/(2*pi),abs(H))。 頻率、幅度特性的仿真結(jié)果如圖 3 311 所示： 圖 310 頻率特性 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 18 圖 311 幅度特性 銅陵學院畢業(yè)設(shè)計 19 第 4 章 利用 SIMULINK 實現(xiàn)帶通濾波器 對以上設(shè)計的帶通濾波器進行仿真，在 MATLAB 中打開 SIMULINK 窗口畫出仿真圖如圖 41，單機三個信號源，采樣頻率 frequency 分別設(shè)置為 100、 500、 900Hz， sample time 為 20xxHz[11]。通過對濾波器的設(shè)計我們可以得到以下的結(jié)論： 濾波器作為一類常用 TOOLS，為各個行業(yè)的發(fā)展提供了便利。對于一些書本上的理論也在我的腦海中創(chuàng)建出清晰的概念。 在此，我要感謝一些人，首先，我要感謝我的老師，謝謝你們傳授我們知識，謝謝你們曾經(jīng)的幫助，你們見證我 們的成長。再次，我要感謝我身邊的小伙伴們，我的同學，我的朋友，亦或是不認識的陌生人，謝謝你們帶給我歡樂，謝謝你們的陪伴，謝謝你們讓我感到溫暖，四年大學有你們的陪伴，更加美好。 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 22 參考文獻 [ 1 ] 蘇金明，王永利 實用指南 .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [ 2 ] 孫兆林， 圖像處理 .北京：清華大學出版社