【正文】 程序和思維進(jìn)行編譯，不需要事先預(yù)設(shè)變量的含義與維數(shù)，運(yùn)算簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)中，數(shù)字濾波器要設(shè)計(jì)三種，分別用有低通濾波器，高通濾波器，帶通濾波器，本人采取了兩組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行比較，第二組數(shù)據(jù)相較于第一組只是改變了通帶截止頻率和阻帶截止頻率，通帶衰減和阻帶衰減 沒有變化，把它們作為參考量。 (5) 在 MyEclipse 中編寫 jsp文件，并 調(diào)用 Matlab文件。例如，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的認(rèn)知水平不夠，一些開發(fā)軟件不會(huì)用，這給畢設(shè)帶來了很大的麻煩。 工作展望 本論文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)字濾波器的仿真，達(dá)到了本課題提出的設(shè)計(jì)要求。 ⑷ Java調(diào)用 Matlab程序：回顧上文，在仿真數(shù)字濾波器的時(shí)候，用 Matlab語言進(jìn)行編譯，為了可以直接利用 Matlab編程的結(jié)果，決定在用 Java來調(diào)用 Matlab程序。 圖 本地?cái)?shù)字高通濾波器仿真結(jié)果 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第四章 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下濾波分析 22 ③ 數(shù)字帶通濾波器，其中通帶上截止頻率 Wpu= rad,通帶下截止頻率 Wpl= rad，阻帶上截止頻率 Wsu= rad，阻帶下截止頻率 Wsl= rad，通帶內(nèi)最大衰減Rp=3dB，阻帶內(nèi) 最小衰減 18dB。由于 Matlab編程與人進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的思維相一致，所以被廣大計(jì)算機(jī)愛好者所推崇。 切比雪夫 I型濾波器的幅頻響應(yīng)平方 函數(shù)為 22221( ) ( )1 ( )a NcA H j V?? ? ? ? ??? （ ） 式中， ? 表示通帶內(nèi) 有效通帶截止頻率； ? 是小于 1的證書，與通帶內(nèi)波紋有關(guān)的參量， ? 越大，通帶的波紋也越大； Vn(x)表示 N階切比雪夫多項(xiàng)式，定義為 11c o s ( c o s ) 1()c o s h ( c o s h ) 1NN x xVxN x x??? ??? ???? （ ） 1 , ( ) 11, , ( )N Nx V xx x V x??? ? ?時(shí) （ ） 1c??2()Hj?基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第三章 數(shù)字濾波器的 算法 設(shè)計(jì) 14 如圖 所示，通帶內(nèi) ， 2a()Hj? 變化范圍 1 當(dāng) Ω＞ Ωc 時(shí)，隨 Ω/Ωc增加 ， 2a()Hj? 的值也快速降為零。 （ 1）確定指標(biāo) 給出所需要的數(shù)字濾波器的技 術(shù)指標(biāo)，指標(biāo)的形式一般在頻域中給出幅度和相位響應(yīng)。 圖 N為奇數(shù)時(shí)線形相位 FIR 圖 N為偶數(shù)時(shí)線性相位 FIR 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第二章 數(shù)字濾波器的概述 9 3. 級(jí)聯(lián)型 將 H(z)系統(tǒng)函數(shù)分解成實(shí)系數(shù)二階因子的乘積： （ ） 級(jí)聯(lián)型的結(jié)構(gòu)需要乘法器遠(yuǎn)多于直接型，這種結(jié)構(gòu)中的一階因子控制一個(gè)零點(diǎn)，二階因子調(diào)整一對(duì)共軛零點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是靈活方便，且準(zhǔn)確性較高，調(diào)整零點(diǎn)時(shí)效率高于直接型，級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)中后一 級(jí)的系統(tǒng)輸出不會(huì)影響到前一級(jí)的系統(tǒng)中。這種結(jié)構(gòu)有利于快速且精確實(shí)現(xiàn)濾波器零點(diǎn)、極點(diǎn)，使得濾波器的頻率響應(yīng)特性調(diào)整起來比較容易。此外還有幾種分類方式，每種方式側(cè)重點(diǎn)都不盡相同，例如，濾波器按照功能上分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器四種，每一種濾波器又有模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種方式，對(duì)應(yīng)的理想數(shù)字濾波器的幅頻特性如圖 所示。 最后是致謝和參考文獻(xiàn)。這樣處理出來的音樂，聲音均衡，悅耳順暢。 （ 2）離散信號(hào)：通過對(duì)模擬信號(hào)的采樣得到的信號(hào)類型，其特點(diǎn)是信號(hào)隨著時(shí)間或者空間按照一定規(guī)律進(jìn)行變化，幅度值取連續(xù)數(shù)據(jù)。首先分析了國(guó)內(nèi)外數(shù)字濾波技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，介紹了數(shù)字濾波器的 基本結(jié)構(gòu)，在分別討論了 IIR 與 FIR 濾波器的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上 ， 選擇一種恰當(dāng)合理的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)數(shù)字濾波器的仿真工作。從剛開始提出來快速傅里葉變換算法以來，到如今日益強(qiáng)大的數(shù)字濾波器芯片的不斷研發(fā)，都昭示著全世界科學(xué)家對(duì)數(shù)字信號(hào)處理和濾波器開拓等方面的研究進(jìn)行了不斷探索與創(chuàng)新，為現(xiàn)今的社會(huì)發(fā)展與科技創(chuàng)新都提供了新的思路與方法，縱觀數(shù)字濾波器發(fā)展的幾十年，它的發(fā)展大家有目共睹，以下簡(jiǎn)要分析數(shù)字濾波器得以迅速發(fā)展的原因： （ 1） 20 世紀(jì) 60年代中期以后計(jì)算機(jī)的發(fā)展迅猛，對(duì)數(shù)據(jù)處理及分析有很大幫助，這對(duì)數(shù)字信號(hào)的研究起到了相當(dāng)大的提升作用。 （ 5）軍事科技 偉人鄧小平曾經(jīng)說過：落后就要挨打，所以大力發(fā)展軍事對(duì)國(guó)力的提升，國(guó)家的強(qiáng)大有著不可估量的作用。數(shù)字濾波器是在模擬濾波器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其方法是采用數(shù)值運(yùn)算，利用軟件，即采用算法編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字濾波器的仿真；另外還可以采用硬件與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的辦法實(shí)現(xiàn)濾波。在實(shí)際工程中，我們按照一定方法設(shè)計(jì)出來的濾波器都是在某些特定條件下對(duì)理想濾波器的逼近，滿足了濾波器在生產(chǎn)生活中可以實(shí)現(xiàn)且穩(wěn)定的要求 [6]。與級(jí)聯(lián)型不同的是，不能直接控制零點(diǎn)位置，調(diào)整并聯(lián)型結(jié)構(gòu)的某個(gè)零點(diǎn)不能改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的零點(diǎn)。 圖 FIR濾波器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu) IIR濾波器與 FIR濾波器的分析比較 我們研究數(shù)字濾波器的同時(shí)要考慮它真正投入到生產(chǎn)生活中如何運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，根據(jù)實(shí)際情況我們要選擇較為合適恰當(dāng)?shù)姆椒▉碜龀鲎顑?yōu)化的方案，充分體現(xiàn)學(xué)以致用的良訓(xùn)，下面主要分析一下 IIR 濾波器與 FIR濾波器之間的區(qū)別。此后可利用數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，例如 FIR 濾波器設(shè)計(jì)中的窗函數(shù)法，頻率取樣法； IIR 濾波器設(shè)計(jì)中的雙線性變換法等等來設(shè)計(jì)出一個(gè)因果的線性時(shí)不變系統(tǒng)函數(shù)濾波器來逼近這一性能指標(biāo)。 ( r? , A事先已經(jīng)確定 ) 1c??? 211??()dB?基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第三章 數(shù)字濾波器的 算法 設(shè)計(jì) 15 221, ( )raHj A? ? ? ? ?時(shí) () 222111 rNcAV? ????? ????? () 222111 rNcAV? ????? ????? () 1,x?時(shí) ( ) c os h( c os h )NV x N ar x? () 得 2c o s h ( 1 /c o s h ( / )rca r AN ar ??? ?? （ ） 橢圓濾波器 橢圓濾波器的幅值響應(yīng)在通帶和阻帶內(nèi)都是等波紋的，與上述巴特沃茲濾波器和切比雪夫?yàn)V波器等相比較，過渡帶的下降斜率更大。 Matlab另外還有特殊的矩陣庫(kù)，很方便的進(jìn)行調(diào)用，可以巧妙的解決信號(hào)處理，自動(dòng)控制，數(shù)學(xué)建模等現(xiàn)實(shí)問題。根據(jù)兩組圖的比較，在一定的范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)母淖兺◣Ы刂诡l率和阻帶截止頻率之間的距離，可以得到更好的波形。 (6) 啟動(dòng) Tomcat，配置 web工程，打開瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的搭建任務(wù)。由于本次畢設(shè)，網(wǎng)絡(luò)傳輸是一小部分內(nèi)容，但是這一小部分內(nèi)容也相當(dāng)有難度，設(shè)計(jì)起來很費(fèi)心思，結(jié)果還不甚理想。學(xué)會(huì)了怎樣收集資料、整理材料，閱讀文獻(xiàn)，建立數(shù)學(xué)模型、程序的實(shí)現(xiàn)，為今后走向社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。 . ⑶ .安裝 ：在本 機(jī)上將端口配成 8080，在 MyEclipse 把本機(jī)上 配置到 MyEclpse。 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第四章 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下濾波分析 21 圖 本地?cái)?shù)字低通濾波器仿真結(jié)果 ② 數(shù)字高通通濾波器，其中通帶截止頻率 Wp= rad,通帶最大衰減 Rp=6dB,阻帶截止頻率 Ws= rad,阻帶最小衰減 Rs=15dB。 Matlab語言簡(jiǎn)介及仿真思路 Matlab語言特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 Matlab是由美國(guó) mathworks公司發(fā)布的一款高性能的數(shù)值計(jì)算可視化軟件，主要功能有數(shù)值分析，矩陣運(yùn)算，信號(hào)與信息處理與圖形分析，被業(yè)界稱為第四代計(jì) 算機(jī)語言?？筛鶕?jù)需要對(duì)通帶內(nèi)允許的衰減量 (波動(dòng)范圍 )提出要求。 表 FIR濾波器與 IIR濾波器之間的區(qū)別 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟 如上文敘述，理想情況下的數(shù)字濾波器都是非因果的，在實(shí)際生產(chǎn)中是不可能實(shí)現(xiàn)的，所以數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)思想就是尋找合適恰當(dāng)?shù)膮?shù)，使得所仿真的濾波器在一定的要求下逼近理想濾波器的特性。即 ? ???? （ ） 上式中， ? 為常數(shù)。同理調(diào)整某一對(duì)極點(diǎn)也不會(huì)影響到其他零極點(diǎn)。 數(shù)字濾波器的分類方法不盡相同，總而言之一般分為兩大類：經(jīng)典濾波器和現(xiàn)代濾波 器。綜述論文研究所達(dá)到的程度以及自己的心得體會(huì)，分析論文存在缺的憾與知識(shí)體系上的不足，對(duì)本次論文的歸納總結(jié)并對(duì)將來的工作進(jìn)行展望。為了要達(dá)到一個(gè)近乎完美的效果就要進(jìn)行濾波除噪，混響，改變音色，多普勒效應(yīng)等等，這一切都要從數(shù)字信號(hào)處理方面入手進(jìn)行剖析，例如將音樂信號(hào)進(jìn)行延時(shí)，在頻域?qū)λ浿频男盘?hào)進(jìn)行均衡處理，即對(duì)音樂信號(hào)做時(shí)域處理和頻域處理兩方面的工作。 （ 1）模擬信號(hào)：信號(hào)幅度隨著時(shí)間或者空間變化而變化，幅度曲線連續(xù)變化，自然界的大多數(shù)信號(hào)都是模擬信號(hào)。 通過雙線性變換法的設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用 Matlab 語言進(jìn)行編程，并依托 Tomcat 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器仿真。 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 2 （ 2） 60 年代中期，快速傅里葉變換方法問世，使得很多實(shí)際應(yīng)用都可以快速的應(yīng)用離散傅里葉變換進(jìn)行處理。雷達(dá)偵測(cè)，聲納等軍事科技都要用到數(shù)字濾波器，聲納，雷達(dá)需要對(duì)返回的微弱的信號(hào)進(jìn)行分析和檢測(cè)，從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)的跟蹤，成像。目前，研究人員已經(jīng)研制出多種數(shù)字濾波器的芯片，這樣可以簡(jiǎn)便迅速，十分精確的完成對(duì)數(shù)字濾波器的仿真工作。 數(shù)字濾波器按照離散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同可以分為遞歸與非遞歸兩種形式。另外，并聯(lián)型結(jié)構(gòu)各個(gè)并聯(lián)的基本節(jié)的影響互不干涉，并且并聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算比較迅速。 （ 1）經(jīng)濟(jì)是生產(chǎn)生活中的一個(gè)重要指標(biāo)， 在研究數(shù)字濾波器時(shí)，通常將實(shí)現(xiàn)整個(gè)部分的難易程度，運(yùn)算的速度及芯片大小為參考因素。 （ 3）計(jì)算機(jī)仿真與圖像分析 從上面兩步的結(jié)果得到以系統(tǒng)函數(shù)或沖激響應(yīng)描述的濾波器。在生產(chǎn)生活中，對(duì)于需要仿真的濾波器指標(biāo)，用橢圓濾波器能用最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法仿真，其結(jié)果階數(shù)最低，很有效的降低了工程的復(fù)雜性與不確定性 [13]。 ： 當(dāng)程序員在編譯程序時(shí)，有時(shí)候會(huì)用到兩種或者兩種以上的計(jì)算機(jī)語言，此時(shí) Matlab良好的交互性可以大大的減少編譯時(shí)間，提高編程效率。 在參考量不變的情況之下，當(dāng)距離增加時(shí)，波形就不太好，很難達(dá)到理想波形；當(dāng)距離減少時(shí)，波形就比較接近理想波形。 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器仿真結(jié)果分析 ，運(yùn)行結(jié)果如下： ① 數(shù)字低通濾波器，其中通帶截止頻率 Wp= rad,通帶最大衰減 Rp=1dB,阻帶截止頻率 Ws= rad,阻帶最小衰減 Rs=15dB。還有一些軟件的應(yīng)用，對(duì) Matlab語言的編程理解上都存在欠缺。 總而言之，這次畢設(shè)的課題研究，除了加深我對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)知識(shí)及Matlab編程基礎(chǔ)的理解外，更重要的是為我今后工作中的項(xiàng)目研究、課題設(shè)計(jì)提供了正確的的指導(dǎo)方法與設(shè)計(jì)思路。 ⑵