【正文】 and user data (see GUIDATA) % Get default mand line output from handles structure varargout{1} = 。amp。, lyl_OpeningF, ... 39。,...) creates a new LYL or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before lyl_OpeningF gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to lyl_OpeningF via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE39。 MATLAB 信號(hào)處理工具箱為濾波器設(shè)計(jì)及分析提供了非常優(yōu)秀的輔助設(shè)計(jì)工具 , 在設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器時(shí) , 善于應(yīng)用 MATLAB進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) , 能夠大大提高設(shè)計(jì)效率。 課程設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 44 頁(yè) 總結(jié) 經(jīng)過(guò)一周的課程設(shè)計(jì)，使我們學(xué)到了很多，并且明白 熟練掌握 MATLAB軟件的使用是非常重要的，整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們都要用到它。 使用方法： 1，在信號(hào)輸入通道中可以選擇濾波器種類。 plot(t,y)。 n=str2double(get(,39。 高通濾波器容許高頻信號(hào)通過(guò) , 但減弱 (或減少 )頻率低于於截止頻率的信號(hào)的通過(guò)。巴特沃斯帶阻濾波器 39。 %指定一段頻率值 [D,C]=impinvar(B,A,fs)。)。 帶阻濾波器技術(shù)指標(biāo)為： Wp=[ ]rad Ap=1dB T=2s Ws=[ ]rad As=11dB 程序?yàn)椋? 課程設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 44 頁(yè) T=2。)。 %調(diào)用脈沖響應(yīng)不變法 168。)。 課程設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 44 頁(yè) T=2。 xlabel(39。168。 %調(diào)用 butter函數(shù)確定巴特沃斯濾波器階數(shù) [B,A]=butter(N,Wc, 39。 %采樣周期 fs=1/T。 xlabel(39。 Hz=freqz(D,C,W)。s39。 第三章 IIR 濾波器的頻率響應(yīng) 實(shí)例 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì) IIR 低通數(shù)字濾波器實(shí)例。 巴特沃斯濾波器的特性是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒(méi)有起伏，而在組頻帶則逐漸下降為零。下面討論 脈沖 響應(yīng)不變法 。一般來(lái)說(shuō)，濾波器的性能要求往往以頻率響應(yīng)的幅度特 性的允許誤差來(lái)表征。 IIR 濾波器實(shí)現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)有： (1)IIR 濾波器的直接型結(jié)構(gòu)； 優(yōu)點(diǎn)：延遲線減少一半， 變?yōu)?N 個(gè)，可節(jié)省寄存器或存儲(chǔ)單元； 缺點(diǎn)：其它缺點(diǎn)同直接 I 型。對(duì)于無(wú)限精度的系數(shù)和變量，不同結(jié)構(gòu)可能是等效的，與其輸入和輸出特性無(wú)關(guān)；但是在系數(shù)和變量精度是有限的情況下，不同運(yùn)算結(jié)構(gòu)的性能就有很大的差異。 MATLAB 作為一種科學(xué)計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言之所以受歡迎，就是因?yàn)樗胸S富的函數(shù)資源和工具箱資源，編程人員可以根據(jù)自己的需要選擇函數(shù)，而無(wú)需再去編寫大量繁瑣的程序代碼，從而減輕了編程人員的工作負(fù)擔(dān)，被稱為第四代編程語(yǔ)言的 MATLAB 最大的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔開放的程序代碼和直觀實(shí)用的 開發(fā)環(huán)境 [1]。在近代電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)中，數(shù)字濾波器應(yīng)用極為廣泛。數(shù)字信號(hào)處理，就是用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)數(shù)字序列進(jìn)行各種處理，把信號(hào)變換成符合需要的某種形式。 課程設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 44 頁(yè) 摘 要 數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理的重要內(nèi)容，是由乘法器、加法器和單位延時(shí)器組成的一種運(yùn)算過(guò)程，其功能是對(duì)輸人離散信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，以達(dá)到改變信號(hào)頻譜的目的。設(shè)計(jì) GUIDE界面。 第 0 頁(yè) 共 44 頁(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 題目： 基于 Matlab 的 IIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 44 頁(yè) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 院（系） 基層教學(xué)單位 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專業(yè)（班級(jí)） 設(shè)計(jì)題目 基于 Matlab 的 IIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) (脈沖響應(yīng)不變法 ) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù) 基于 Matlab 軟件，利用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì) IIR 低通、高通、帶通、帶阻數(shù)字濾波器，并分析濾波器單位脈沖響應(yīng)，頻率響應(yīng)特性。觀察各濾波器的頻率響應(yīng)。 3 張圣勤 實(shí)用教程 北京：機(jī)械工程出版社 2020 年 3 月 指導(dǎo)教師簽字 基層教學(xué)單位主任簽字 說(shuō)明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。數(shù)字信號(hào)實(shí)際上是用數(shù)字序列 表示的信號(hào)，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)采樣和量化后，得到的數(shù)字信號(hào)是一個(gè)一維離散時(shí)間序列；而圖像信號(hào)經(jīng)采樣和量化后，得到的數(shù)字信號(hào)是一個(gè)二維離散空間序列。根據(jù)有用信號(hào)和噪音的不同特性，提取有用信號(hào)的過(guò)程稱為濾波，實(shí)現(xiàn)濾波功能的系統(tǒng)稱為濾波器。它不僅是一個(gè)在各類工程設(shè)計(jì)中便于使用的計(jì)算工具，而且也是一個(gè)在數(shù)學(xué)、數(shù)值分析和工程計(jì)算等課程教學(xué)中的優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具，在世界各地的高和大型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，適用于 Windows、 UNIX 等多種系統(tǒng)平臺(tái)。不論軟件實(shí)現(xiàn)還是硬件實(shí)現(xiàn)，在濾波器設(shè)計(jì)過(guò)程中，由同一系統(tǒng)函數(shù)可以構(gòu)成很多不同的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)需要考慮 有限寄存器長(zhǎng)度的影響時(shí)，往往也采用并非最少乘法器和延課程設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 44 頁(yè) 遲單元的結(jié)構(gòu)。 課程設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 44 頁(yè) a、直接型 b、并聯(lián)型 課程設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 44 頁(yè) c、串聯(lián)型 圖 1 濾波器的性能指標(biāo) 我們?cè)谶M(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定其性能指標(biāo)。 s z 映射的方法有 ： 沖激響應(yīng)不變法、階躍響應(yīng)不變法、雙線性變換法等。巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是通頻帶的頻率響應(yīng)曲線最平滑。 振幅平方函數(shù)的極點(diǎn)可寫成如式 22： Ha(s).Ha(s)= （ 29） 課程設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 44 頁(yè) 可分解為 2N 個(gè)一次因式令分母為零，→ 可見， Butterworth 濾波器的振幅平方函數(shù)有 2N 個(gè)極點(diǎn)，它們均勻?qū)ΨQ地分布在 |s|=Ω c 的圓周上。 %設(shè)置通帶最大最小衰減 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,39。 %調(diào)用脈沖不變法 168。)。 數(shù)字 高 通的技術(shù)指標(biāo)為： Wp= rad Ap=2dB T=2s Ws= rad As=15dB 程序?yàn)椋? T=2。)。 %調(diào)用脈沖響應(yīng)不變法 )。 帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)為： Wp=[ ]rad Ap=1dB T=2s Ws=[ ]rad As=10dB 程序?yàn)?。s39。 %指定一段頻率值 [D,C]=impinvar(B,A,fs)。巴特沃斯帶通濾波器 39。 得出幅頻特性如下圖： 課程設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 44 頁(yè) 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 100 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4巴特沃斯帶通數(shù)字濾波器F r e q u e n c y / H zMagnitude 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì) IIR 帶阻數(shù)字濾波器實(shí)例。s39。 W=linspace(0,pi,400*pi)。 title(39。 低通濾波器容許低頻信號(hào)通過(guò) , 但減弱 (或減少 )頻率高於截止頻率的信號(hào)的通過(guò)。))。 grid。并且對(duì)固定的信號(hào)進(jìn)行濾波模擬。帶通帯阻為高低通的組合。其中的信號(hào)處理工具箱、圖像處理工具箱、小波工具箱等更是為數(shù)字濾波研究的蓬勃發(fā)展提供了可能。Value39。gui_OpeningF39。 if nargin amp。 % Outputs from this function are returned to the mand line. function varargout = lyl_OutputF(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT)。 isequal(get(hObject,39。)。BackgroundColor39。 end function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO) % eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,39。), get(0,39。String39。defaultUicontrolBackgroundColor39。) returns contents of edit5 as text % str2double(get(hObject,39。)) set(hObject,39。String39。BackgroundColor39。)) returns contents of edit7 as a double % Executes during object creation, after setting all properties. function edit7_CreateF(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit7 (see GCBO) % eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles empty handles not created until after all CreateFs called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc amp。,39。amp。white39。 isequal(get(hObject,39。)。Value39。