【正文】 為：最大平坦型（巴特沃思型）濾波器、等波紋型（切比雪夫型）濾波器、線性相移型（貝塞爾型）濾波器等。 FIR濾波器的窗函數(shù)法設(shè)計 窗函數(shù)設(shè)計法的基本思想數(shù)字信號處理就是在有限區(qū)間使用所觀測到的信號序列進行各種各樣的處理。當(dāng)旁瓣的最大值固定時，道爾夫切比雪夫可使主瓣幅度為最小。)。), ylabel(39。plot(t,zeros(1,22))。該方法同樣適用于評價函數(shù)。在FIR數(shù)字濾波器的最優(yōu)化設(shè)計中，最優(yōu)化準(zhǔn)則有均方誤差最小化準(zhǔn)則和等波紋切比雪夫逼近（也稱最大誤差最小化）準(zhǔn)則兩種。根據(jù)求得的P(w)表達式，利用傅里葉逆變換計算出單位抽樣響應(yīng)h(n)的表達式即可獲解。m= [1,0]。 Asd=max (db (Wsi:l:501)) End M=n H=remez(n, f, a, weights)。 XTick39。這對以頻率特性為主旨的濾波器設(shè)計是不利的。 （） （）雙線性z變換具有上述所希望的優(yōu)良性質(zhì)，但由于式（）是非線性變換，就會產(chǎn)生問題，即模擬濾波器與數(shù)字濾波器的角頻率、會產(chǎn)生失真。所以變換前低通濾波器的性質(zhì)，例如原來的等波紋性，變換后依然得到保持。J為正定函數(shù)，一定存在一組|A|，a，b，c，d，…a，b，c，d使得J最小，|A|可以根據(jù)，直接求出，a，b，c，d，…a，b，c，d則因為J的非線性，須用迭代法求出。參數(shù)u是控制算法穩(wěn)定性和收斂性的一個參量，試驗表明。置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了明確的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此，我向你們致以最為真摯的謝意！經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有的老師的督促和指導(dǎo)以及同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 diff_fai(m1+3)=c*(P*real(z1/(1+fai(m1+3)*z1+fai(m1+4)*z2))) diff_fai(m1+4)=c*(P*real(z2/(1+fai(m1+3)*z1+fai(m1+4)*z2))) end fai=faiu*diff_fai。由上式可以看出，J是4k+1個未知參量的函數(shù)。 IIR濾波器的頻率變換法設(shè)計與模擬濾波器同樣，數(shù)字濾波器也可以用頻率變換法導(dǎo)出各種不同類型的濾波器。一般，模擬濾波器的傳遞函數(shù)G可表示為 （）求的相應(yīng)的數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)為 （） 雙線性z變換已知把模擬濾波器變換為數(shù)字濾波器的最有效的方法是雙線性z變換。按照z變換的定義z=e,當(dāng)求頻率特性時，可以取s=j。 XTickMode39。 H=(H(1:1:501))’。若是，則獲解；若否，則需提高濾波器的階數(shù)n直到其技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求為止。利用這種方法，如果選定給出極值的M+2個點，即，（i=0,1，…，M+1）的點，從該極值就能決定波紋的大小。因而，只需用式（）求Q值，即可得到 （） （）另外，當(dāng)N為偶數(shù)時，此時M=（N2）/2,如果?。簞t有 （）這種情況下，不需要求解式（），只需求解式（）的一次聯(lián)立方程即可。另外，對區(qū)間0≤≤π進行適當(dāng)分割，如果著眼于(k=0,1,…,N1)的離散點，則可以用代替評價函數(shù)，并用 （）式中，K應(yīng)選擇足夠大的數(shù)。stem(t,b,39。 subplot(2,1,2), plot(w/pi,20*log10(abs(hw1)))。 hn1=hdn.*wn139。式中T為采樣周期。第 3 章 有限長單位沖激響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器在數(shù)字濾波器中，F(xiàn)IR濾波器是一類結(jié)構(gòu)簡單、且總是穩(wěn)定的濾波器。IIR低通濾波器指標(biāo)參數(shù)如下圖， IIR低通濾波器指標(biāo)參數(shù)圖中，按信號處理的方式分類，濾波器可分為：模擬濾波器、數(shù)字濾波器。第 2 章 數(shù)字濾波器 數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)濾波器是指用來對輸入信號進行濾波的硬件和軟件。在C和FORTRAN語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。數(shù)字信號處理理論與技術(shù)的發(fā)展，主要是由于電子計算機與大規(guī)模集成電路的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，替代了原來的模擬信號處理中的線性濾波與頻譜分析所應(yīng)用的模擬計算機和分立元件L、C、R線性網(wǎng)絡(luò)，高度發(fā)揮了計算機技術(shù)與數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的特色和優(yōu)越性。濾波器在某個頻率的幅度增益決定了濾波器對此頻率輸入的放大因子，增益可取任意值。具體來說，凡是用數(shù)字方式對信號進行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強、壓縮、識別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號處理領(lǐng)域。數(shù)字濾波器可以分為兩類，即有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器(FIR)和無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器(IIR)。數(shù)字濾波器的基本概念和理論。數(shù)字信號處理學(xué)科的一項重大進展是關(guān)于數(shù)字濾波器設(shè)計方法的研究。在MATLAB環(huán)境下，用戶可以集成的進行程序設(shè)計、數(shù)值計算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項操作。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。MATLAB的信號處理工具箱是專門應(yīng)用于信號處理領(lǐng)域的專用工具箱，它的兩個基本組成就是濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)部分以及譜分析部分。按運放電路的構(gòu)成分類，有源濾波器可分為：無限增益單反饋環(huán)型濾波器、無限增益多反饋環(huán)型濾波器、壓控電源型濾波器、負阻變換器型濾波器、回轉(zhuǎn)器型濾波器等。借助于模擬濾波器的設(shè)計方法截取信號區(qū)間兩端的位置微小變化，將會導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生很大變化，這種現(xiàn)象一般在信號處理中是必須避免的。另外，該函數(shù)的特點是所有的旁瓣振幅都相等。 line([0,20],[0,0])。幅度(dB)39。grid。 FIR濾波器的最大誤差最小化準(zhǔn)則設(shè)計下面我們來討論使通帶及阻帶的波紋最大值為最小的最大誤差最小化評價準(zhǔn)則設(shè)計線性相位FIR濾波器的有關(guān)問題。實際設(shè)計中，只有采用窗函數(shù)法中的矩形窗才能滿足前一種最優(yōu)化準(zhǔn)則，但由于吉布斯效應(yīng)的存在，使其根本不能滿足設(shè)計的要求。利用數(shù)字信號處理工具中的remezord和zemez函數(shù)可以實現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計。ev= [deltal, delta2]。 H=(H(1:1:501))’。 , [0 : 0. 1: 1])set (gca, 39。因而，必須根據(jù)目標(biāo)濾波器的性質(zhì)進行必要的變換。 由于將s=j、z=exp（jT）代入式（）并加以整理。下面給出幾種代表性變換的例子：（1） 低通濾波器→低通濾波器 （） （） 式中，為變換前的截止角頻率，為變換后的截止角頻率。設(shè)X=（a，b，c，d，…a，b，c，d）選取一初始向量X=（a，b，c，d，…a，b，c，d）X=X+tP若|P（X）|＜|P（X）|則可以求出使|P|=min的X其中| P|為|P|下降的方向向量 t為|P|下降的步長因子（1） |P|下降方向向量| P|的選取設(shè)g為|P|的梯度，其方向為J的上升方向則g為|P|的最陡下降方向因此：X=Xtg （2） 最佳步長因子t的選取 |P（X）|=|P（Xtg）| 選取t使|P（X）|=min 即 t確定一初值t，采用二分法 當(dāng)時 令t=（3） 最陡下降算法a) X→Xb) 計算P（X）、g（X）c) 若|| g（X）||＜，則輸出X,否則做d。 低通數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計的幅頻特性圖 Chebyshev I型數(shù)字濾波器的幅頻特性圖：(1)采用優(yōu)化設(shè)計方法，其通帶波紋較??；(2)采用優(yōu)化設(shè)計方法，過渡帶較平滑；(3)采用優(yōu)化設(shè)計方法，阻帶的旁瓣較小。其嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。然而這三年，帶給我的美好記憶，以及在三年里給予我無數(shù)幫助和關(guān)懷的師長和同學(xué)，是我永遠不會遺忘的。 diff_fai(m1+2)=c*(P*real(z2/(1+fai(m1+2)*z2+fai(m1+1)*z1)))’。設(shè)IIR數(shù)字濾波器由k個二階網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)而成，系統(tǒng)函數(shù)用H(z)表示， （）H(e)是希望設(shè)計的濾波器頻率響應(yīng)，如果在（0，π）區(qū)間取M點數(shù)字頻率（i=1,2,…,M），那么，在這些給定的離散頻率點除，|H( e)|和| H(e)|的幅度平方誤差J為： J= （）設(shè)計的目的就是調(diào)整各H(e)，即調(diào)整H(e)的系數(shù)，使得J為最小。以上，我們介紹了巴特沃斯濾波器的情形，同樣，這種方法也適用于切比雪夫濾波器和橢圓濾波器。這種方法的適用范圍僅限于低通濾波器或帶通濾波器這類頻帶受到限制的場合。 第 4 章 無限長單位沖擊響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器 IIR濾波器的sz變換設(shè)計將拉普拉斯變換的變量s換成z變換的變量z，即可直接求得數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)，這種變換稱為sz變換。set (gca, 39。 [H,w]=freqz (h,1,1000,’whole’)。最后判斷所得的濾波器指標(biāo)是否滿足阻帶衰減的要求?？梢孕纬蓸O值的點，就是的符號發(fā)生改變的地方，蕩然它包括極點，也包括端點。當(dāng)（i=0,1，…，M+1）給出最大誤差最小化解的優(yōu)化解時，則式（）成立，但是如果它們不是優(yōu)化解時，就沒必要求解式（）以得到（k=0,1，…，M）。進一步令則 如果對稱矩陣為正則矩陣，求解 （）即可求得優(yōu)化系數(shù)。subplot(211)。%subplot(2,1,2), plot(w1,20*log10(abs(hw1)))[hw1,w]=freqz(hn1,1)。endwn1=boxcar(M)。另外，還介紹N為奇數(shù)時，僅將信號序列平移(N1)/2，并設(shè)： 時的窗函數(shù)。也可以借助計算機輔助設(shè)計軟件采用切