基于matlab的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-07-15 15:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 *π tr_width=ωpωs?！ ?計(jì)算過渡帶寬 M=ceil(()*2*π/(*tr_width)+1)+1?！“磩P澤窗計(jì)算濾波器長度 disp([’濾波器的長度為’,num2str(M)])?！ eta=*()。 %計(jì)算凱澤窗的β值 n=[0:1:M1]?！ isp([’線性相位斜率為’,num2str(beta)])。 w_kai=(kaiser(M,beta))’。 %求凱澤窗函數(shù) ωc=(ωs+ωp)/2?！? hd=ideal_lp(π,M)ideal_lp(ωc,M)。 %求理想脈沖響應(yīng) h=hd*w_kai。 %設(shè)計(jì)的脈沖響應(yīng)為理想脈沖響應(yīng)與窗函數(shù)乘積 [db,mag,pha,grd,ω]=freqz_m(h,[1])?！ ? delta_ω=2*π/1000。 Rp=(min(db(ωp/delta_ω+1:1:501)))?！ ? disp([’實(shí)際通帶波動為’,num2str(Rp)])?！ ?以下為作圖程序 As=round(max(db(1:1:ωs/delta_ω+1)))?！ ? disp([’最小阻帶衰減為’,num2str(As)])?！ ubplot(1,1,1)?！ ubplot(2,2,1)?！ tem(n,hd)。 title(’理想脈沖響應(yīng)’)?！ xis([0 M1 ])?！ label(’hd(n)’)?！ ubplot(2,2,2)?！ tem(n,w_kai)。 title(’凱澤窗’)?！ ? axis([0 M1 0 ])。 ylabel(’wd(n)’)。 subplot(2,2,3)。 stem(n,h)。 title(’實(shí)際脈沖響應(yīng)’)。 axis([0 M1 ])。 xlabel(’n’)。ylabel(’h(n)’)?！ ubplot(2,2,4)?！ lot(ω/π,db)?！ itle(’幅度響應(yīng)/dB’)?！ xis([0 1 100 10])。 grid。 xlabel(’以π為單位的頻率’)?！ label(’分貝數(shù)/dB’)?！ 〕绦蜻\(yùn)行結(jié)果如圖1所示。,最小阻帶衰減為70，濾波器長度為89，,符合設(shè)計(jì)要求。（下圖是否能通過仿真完成？） 低通濾波器的設(shè)計(jì)用窗函數(shù)設(shè)計(jì)低通濾波器，性能指標(biāo)如下：通帶截止頻率ωp=，阻帶截止頻率ωs=，實(shí)際通帶波動Rp=,最小阻帶衰減As=40dB?！ 》治觯簭谋?可以看出，漢寧窗、海明窗和凱澤窗能提供大于40dB的最小阻帶衰減。但漢寧窗的旁瓣峰值較小，而主瓣寬度和海明窗一樣。可以使濾波器的階數(shù)較少，所以選用漢寧窗進(jìn)行設(shè)計(jì)，程序主要部分如下： ωp=*π?！ ˇ豷=*π?！ r_width=ωsωp。 %計(jì)算過渡帶寬 M=ceil(*/tr_width)+1。 %按漢寧窗計(jì)算濾波器長度 disp([’濾波器的長度為’,num2str(M)])?！ =0:M1?！ ˇ豤=(ωs+ωp)/2。 %截止頻率取為兩邊緣頻率的平均值 hd=ideal_lp(ωc,M)。 %求理想脈沖響應(yīng) w_han=(hanning(M))’。 %求漢寧窗函數(shù) h=hd*w_han。 %設(shè)計(jì)的脈沖響應(yīng)為理想脈沖響應(yīng)與窗函數(shù)乘積 [db,mag,pha,grd,ω]=freqz_m(h,[1])。%以下為作圖語句 delta_ω=2*π/1000。 Rp=(min(db(1:1: ωp/delta_ω+1)))?！ isp([’實(shí)際通帶波動為’,num2str(Rp)])。 %以下為作圖程序 As=round(max(db(ωs/delta_ω+1:1:501)))?！ isp([’最小阻帶衰減為’,num2str(As)])?！ ubplot(221) stem(n,hd)。 title(’理想沖擊響應(yīng)’), axis([0 M1 ])?！ label(’hd(n)’)?！ ubplot(222) stem(n,w_han)?！ itle(’漢寧窗’), axis([0 M1 0 ])?！ label(’wd(n)’)。 subplot(223) stem(n,h)?！ itle(’實(shí)際沖擊響應(yīng)’), axis([0 M1 ])?！ label(’n’)。 ylabel(′h(n)′)?！ ubplot(224)。 plot(ω/π,db)?！ itle(′幅度響應(yīng)（db)′)?！ xis([0 1 100 10]), grid?！ label(′以π為單位的頻率′)?！ label(′分貝數(shù)′)?！ 》抡娼Y(jié)果如圖2所示。,最小阻帶衰減為44，濾波器長度為67，符合設(shè)計(jì)要求。 與其他高級語言的程序設(shè)計(jì)相比，MATLAB環(huán)境下可以更方便、快捷地設(shè)計(jì)出具有嚴(yán)格線性相位的FIR濾波器，節(jié)省大量的編程時間，提高編程效率，且參數(shù)的修改也十分方便，還可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。相信隨著版本的不斷提高，MATLAB在數(shù)字濾波器技術(shù)中必將發(fā)揮更大的作用。同時，用MATLAB計(jì)算有關(guān)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)，如H(z)、h(n)等，對于數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)也提供了一條簡單而準(zhǔn)確的途徑和依據(jù)。第三章 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)過程及方法 IIR數(shù)字濾波器的基本特點(diǎn) 。，即結(jié)構(gòu)上帶有反饋環(huán)路。IIR濾波器運(yùn)算結(jié)構(gòu)通常由延時、乘以系數(shù)和相加等基本運(yùn)算組成，可以組合成直
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