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基于matlab的高階低通濾波器的設(shè)計(jì)(留存版)

2025-01-06 21:53上一頁面

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【正文】 的既定功能,整個(gè)實(shí)施方案過程合理清晰,步驟合理,階段任務(wù)明確;設(shè)計(jì)內(nèi)容完整、科學(xué),符合設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,已經(jīng)具備了開題的條件,同意開題。 同意該學(xué)生參加答辯。我們知道模擬濾波器只能用硬件來實(shí)現(xiàn),其元件是電阻、電容、電感及運(yùn)算放大器等。高質(zhì)量的數(shù)值計(jì)算功能為 MATLAB 贏得了聲譽(yù)。對于任意輸入信號 ??txa ,系統(tǒng)的輸出 ??tya 可以魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 4 卷積表示: ? ? ? ? ? ? ??? dtxhty aaa ??? ???? = ? ? ? ????? ?? ??? dthx aa () 上式表明在對線性濾波器系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)域分析時(shí),采用了疊加原理,先將任意輸入信號波形分成不同時(shí)間的窄脈沖之和,再分別求出各個(gè)脈沖通過濾波器之后的響應(yīng),并進(jìn)行線性疊加從而得到總的輸出信號。 ( 3) 設(shè) 計(jì)模擬低通濾波原型濾波器。 Matlab 信號處理箱中專門利用函 數(shù) cheblap 設(shè)計(jì) N 階切比雪夫 I 型模擬低通濾波器原型。 橢圓濾波器的特點(diǎn):在通帶和阻帶內(nèi)都具有等波紋起伏特性,與巴特沃斯濾波 器和切比雪夫?yàn)V波器相比,相同的性能指標(biāo)所需的階數(shù)最小,但是相頻響應(yīng)卻具有 十分明顯的非線性?,F(xiàn)代數(shù)字濾波器可以用軟件或硬件兩種方式來實(shí)現(xiàn)。模擬和數(shù)字頻率滿足下列關(guān)系:ω =Ω T。分母系數(shù) a39。 下面以雙線性變換法設(shè)計(jì)巴特沃斯低通數(shù)字濾波器,其主要程序是: FIR 濾波器的設(shè)計(jì) IIR 設(shè)計(jì)性器濾波數(shù)字模擬利用 模 擬濾波器成熟的 理論 進(jìn)行設(shè)計(jì) 的,因而保留 一些典型模擬濾波器優(yōu)良的幅度特性而設(shè)計(jì)中只考慮慮到了 幅 度特性 ,考慮 到相位的設(shè)計(jì)及特性 ,所設(shè)計(jì)的濾波器特性應(yīng)該是非線性的 。 顯然,希望窗函數(shù)滿足以下兩項(xiàng)要求: ( 1) 窗函數(shù)幅度譜 的主瓣寬度決定了過渡帶的寬度,因此窗函數(shù) 幅度譜的主瓣應(yīng)盡可能地窄,以獲得較窄的過渡帶; ( 2) 最大旁瓣的相對幅度決定了通帶紋波和阻帶衰減的大小,因此窗函數(shù)幅度譜的最大旁瓣幅度應(yīng)盡可能地小,以減小通帶紋波,增大阻帶衰減。 第五章 總結(jié) 本文首先簡單介紹了濾波器的基本概念,然后又闡述了 MATLAB 的基本內(nèi)容。)。n=2039。 plot(w,magH2)。 [z,p,k]=cheb2ap(N,Rs)。切比雪夫 II 型 ︱ H(jw)︱ ^239。 num2str(ii)]。 %模擬通帶、阻帶截止頻率 [n,Wn]=buttord(OmegaP,OmegaS,Ap,As,39。fprintf(39。plot(omega/pi,Ampli,39。數(shù)字頻率 /\pi39。黨的十八屆三中全會《決定》明確提出,優(yōu)化行政區(qū)劃設(shè)置,促進(jìn)城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)協(xié)調(diào)推進(jìn)。 (一)決心要堅(jiān)定不移,調(diào)整合并任務(wù)必須不折不扣完成。 四是 要全面落實(shí)好財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)政策。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為改革實(shí)施落實(shí)主體,要迅速成立領(lǐng)導(dǎo)小組及其辦公室,按照“確保穩(wěn)定、順利交接、平穩(wěn)過渡、促進(jìn)發(fā)展”的要求,全力抓好并村的組織實(shí)施,切實(shí)履行組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、方案把關(guān)、輿論引導(dǎo)、防控風(fēng)險(xiǎn)、把握動態(tài)等職責(zé),認(rèn)真做好各項(xiàng)具體工作,主動承擔(dān)改革落實(shí)主體責(zé)任。縣委、縣政府將把建制村合并工作納入今年績效考核內(nèi)容,縣委改革辦和縣委、縣政府督查室要加強(qiáng)對并村工作的督查力度,重點(diǎn)督查方案是否按要求制定出臺、社會風(fēng)險(xiǎn)防控是否到位、工作任務(wù)是否按要求完成,對不作為、緩作為等行為依法依規(guī)依紀(jì)進(jìn)行問責(zé),切實(shí)保障各項(xiàng)工作按期按質(zhì)推進(jìn)到位。各級各部門特別是領(lǐng)導(dǎo)干部一定要強(qiáng)化責(zé)任意識,把這次改革作為一次檢驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)干部黨性作風(fēng)的“試金石”,作為一次檢驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)干部改革發(fā)展能力水平的競技臺,以“逢山開路、遇水搭橋”的決心和勇氣確保按期順利完成并村改革任務(wù)。 二是 要扎實(shí)做好資產(chǎn)清理和債務(wù)處理。大家要清醒地認(rèn)識到,減少建制村的數(shù)量,減掉的是多余負(fù)重、換來的是輕裝上陣,減掉的是瓶頸制約、拓展的是發(fā)展空間,減掉的是制度藩籬、提高的是治理能力,必將極大地推動基層治理創(chuàng)新和脫貧攻堅(jiān)進(jìn)程,帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,讓全縣農(nóng)民在全面小康社會建設(shè)中不落伍、不掉隊(duì)。下面,我強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)意見。 %濾波器的相位響應(yīng)及坐標(biāo)值 plot(omega/pi,theta*360/(2*pi),39。 omega=[0::pi]。)。 grid on end 程序運(yùn)行結(jié)果: 附錄 E 脈沖響應(yīng)不變法 設(shè)計(jì) IIR濾波器 魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 21 設(shè)計(jì)通帶截止頻率p?=? ,阻帶下線頻率 s? =? ,通帶最大衰減p?為 3dB,阻帶最小衰減 s? 為 20dB,給定 ST = Ts= Ap=3。 %將零極點(diǎn)增益形式轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)形式 [H,w]=freqs(b,a,n)。 xlabel(39。 case 2,N=4。 %求的傳遞函數(shù)的幅頻響應(yīng) posplot=[39。n=1039。 %給出傳遞函數(shù)幅度平方 hold on。此外 IIR 設(shè)計(jì)中忽略了濾波器的相位響應(yīng)。這些方法有窗函數(shù)法、頻率采樣方法及最佳一致逼近法等。 Ts = 濾波器的階數(shù) N=4 分子系數(shù) b +000 分母系數(shù) a +++ (二) 雙線性變換法 設(shè)計(jì)濾波器 魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 15 雙線性變換關(guān)系為 1121s 1S zTz???? ? 模擬角頻率與數(shù)字頻率之間的關(guān)系為 ? ?2 tan /s sT ??? (45) ? ?2 a rc ta n / 2sT? ?? 其中的 Ts 為采樣周期,這是由 s平面到 z平面的一種新的映射關(guān)系。fprintf(39。 (一) 脈沖響應(yīng)不變法 設(shè)計(jì) IIR 濾波器 脈沖響應(yīng)不變法的設(shè)計(jì)原理是使數(shù)字濾波器的單位抽樣響應(yīng)序列 h(n)等于模魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 13 擬濾波器的單位沖 激響應(yīng) g(t)的采樣值。 和模擬濾波器一樣,數(shù)字濾波器的主要功能是對數(shù)字信號進(jìn)行處理,最常見的處理是保留數(shù)字信號的有用頻率成分,去除信號中的無用頻率成分。 %求出濾波器的頻率響應(yīng) magH2=(abs(H).^2)。隨著濾波器的階數(shù)的增大,其幅頻特性越接近矩形。這里要說明的是??sHa 必須是穩(wěn)定的。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的,用戶可以直接利用這些工具箱進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。 MATLAB 自 1984 由 MathWorks 公司推向市場以來,歷經(jīng) 20多年的發(fā)展和競爭,現(xiàn)已風(fēng)靡世界。對 于 線性時(shí)不變系統(tǒng),其時(shí)域輸入和輸出關(guān)系為 y(n)=x(n)? h(n) (11) 若濾波器的輸入、輸出都是離散時(shí)間信號,那么該濾波器的脈沖響應(yīng) h(n)也必然是離散的。 不少于 100 字 設(shè)計(jì)、還是論文? 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績評定表 學(xué)院:信息與電氣工程學(xué)院 學(xué)號: 0322110213 姓 名 設(shè)計(jì)總成績: 設(shè)計(jì)題目 上書店的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 指 導(dǎo) 教 師 評 語 該設(shè)計(jì)在對魯東大學(xué)書店概況做了需求分析的基礎(chǔ)上,劃分了網(wǎng)站的功能結(jié)構(gòu),開發(fā)了一個(gè)基于 ASP 的魯東大學(xué)網(wǎng)上書店網(wǎng)站,整個(gè)設(shè)計(jì)方案合理,實(shí)現(xiàn)的功能較為齊全,達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的要求,設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)合理,表達(dá)清楚。 第三階段:修改完善設(shè)計(jì) 在初步完成的基礎(chǔ)上,查看 所做設(shè)計(jì)是否完善,功能是否欠缺,后充實(shí)內(nèi)容,各種操作能否達(dá)到預(yù)期效果,如用戶注冊,正常交易,書籍介紹等 。 便于收集讀者信息,為讀者提供個(gè)性化服務(wù)。 作者簽名 : 二〇一 年 月 日 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))使用授權(quán)聲明 本人完全了解魯東大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的規(guī)定。 四、 主要參考文獻(xiàn) [1] 劉濤 . 小型網(wǎng)站架設(shè)設(shè)計(jì) [M]. 北京:中國鐵道出版社, 2020. [2] 溫明 . ASP 網(wǎng)站建設(shè)實(shí)錄 [M] . 北京:希望電子出版社, 2020. [3] 石志國 . ASP 動態(tài)網(wǎng)站編輯 [M]. 北京:清華大學(xué)出版社 , 2020. ( 5) 進(jìn)程安排 階 段 起 止 日 期 主 要 內(nèi) 容 準(zhǔn)備開題階段 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)階段 說明書完成階段 答辯階段 六、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)書于 年 月 日發(fā)出。 網(wǎng)站的不足之處是沒有實(shí)現(xiàn)用戶等級劃分,按照等級享受不同 的服務(wù),是以后要完善的地方。不少于 100 字 注意時(shí)間 先后安排,全文時(shí)間 要合理 手寫 目 錄 摘要 ?????????????????????????? 1 第一章 濾波器 基本概念 ???????????????? ? 2 第二章 MATLAB 簡介 ?????????????????? ? .2 第三章 模擬 低通 濾波器的 設(shè)計(jì) ??????????????? 3 模擬 低通 濾波器的 工作原理 ??????????? .3 模擬 低通 濾波器的 設(shè)計(jì)思路 ??????????? .4 模擬 低通 濾波器 的 Matlab 實(shí)現(xiàn) ????????? ..6 第四章 數(shù)字 濾波器的設(shè)計(jì) ???????????????? 6 數(shù)字 濾波器的 簡介及分類 ???????????? ..6 IIR 濾波器 的 設(shè)計(jì) ??????????????? ..7 IIR 濾波器的 基本 結(jié)構(gòu) ??????????? 7 IIR 濾波器的設(shè)計(jì)思路 ?????????? ..7 IIR 濾波器 MATLAB 實(shí)現(xiàn) ??? .?????? ..7 FIR 濾波器的 設(shè)計(jì) ??????????????? ..9 FIR 濾波器的基本 結(jié)構(gòu) ?????????? ..9 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)思路 ?????????? ..9 無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器和有限沖激響應(yīng)濾波器的比較 ..10 第五章 總結(jié) ?????????????????????? .10 第六章 參考文獻(xiàn) ??????????????????? ..10 附錄 A 附錄 B 附錄 C 附錄 D 魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 1 基于 matlab 的高階低通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 ( 信息 與電氣 工程學(xué)院 通信工程 2020 級 0844) 摘 要 : 本論文簡單介紹了 模擬低通濾波器和數(shù)字低通濾波器 的基本理論,并介紹有限長單位沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器和無限長數(shù)字濾波器的基本內(nèi)容。 經(jīng)典濾波器有 低通、高通、帶通、帶阻濾波器 四種, 每一種又有模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種形式 。 ( 3)語言體系 MATLAB 具有程序結(jié)構(gòu)控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入 /輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z言特征,所以使用 MATLAB 也可以想使用傳統(tǒng)編程語言一樣,進(jìn)行程序設(shè)計(jì),而且簡單易學(xué)、編程效率高。還可以看出,濾波器的濾波過程就是完成信號 ??txa 與它的單位沖激函數(shù)響應(yīng) ??tha 之間的數(shù)學(xué)卷積運(yùn)算 過程 。 1 ? ??jHa 0 c? s? p? ? 魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 模擬原型濾波器 Matlab 的實(shí)現(xiàn) 模擬低通 濾波器 巴特沃斯模擬低通濾波器的平方幅頻響應(yīng)函數(shù)為 ︱ H(j? )︱ 2=A(? 2) =211+ Nc??( ) 其中 wc是低通濾波器的截止頻率, N為濾波器的階數(shù)。 %求的傳遞函數(shù)的幅頻響應(yīng) 程序運(yùn)行結(jié)果如下: 魯東大學(xué) 本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 由上圖可知,與巴特沃斯濾波器相 比,在相同的階數(shù)下切比雪夫?yàn)V波器具有 更窄的過渡帶。 %將零極點(diǎn)增益形式轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)形式 [H,w]=freqs(b,a,n)。它和 FIR 濾波器相比 在滿足相同性能指標(biāo)要求的前提下, IIR 濾波器的階數(shù)低于 FIR濾波器; FIR 濾波器的相位是線性的,而 IIR 濾波器的相位是非線性的。 %b、 a 分別為模擬濾波器的分子分母按降冪排列的多項(xiàng)式系數(shù) [bz,az]=impinvar(b,a,1/Ts)。fprintf(39。 穩(wěn)定和線性相位特性是 FIR 濾波器突出的特點(diǎn)。無限長沖激
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