基于面向對象的數字濾波器設計(編輯修改稿)
2025-07-21 16:03 本頁面
【文章內容簡介】 Visual Basic 的事件驅動機制設計出所有需要的函數。當在對象上發(fā)生事件后，應用程序就要處理這個事件。設計了以下主要函數：常用數學函數、繪圖函數、各類窗函數、各類濾波器的單位脈沖響應函數和設計函數、幅頻和相頻特性函數。 在設計FIR濾波器時，可先根據濾波器類型和窗函數類型，在對應濾波器設計函數中調用相應窗函數求得所需要的長度為的窗函數結果，然后用對應濾波器單位脈沖響應函數計算得到截斷的理想濾波器的單位脈沖響應，最后根據式（1）得到實際設計的濾波器的單位脈沖響應。隨后，再將實際設計的濾波器的單位脈沖響應帶入幅頻、相頻特性函數，就可得到相關數據。當然，繪制相關圖形時，只需將各結果帶入相應繪圖模塊。將各個功能歸納成一個個函數Function或模塊Sub，整個程序結構清晰明了，易于差錯和分析。不同參數對應的不同的特性圖顯示在單位脈沖響應、幅頻、相頻圖上，清晰直觀?，F舉例說明本軟件的功能，并與MATLAB設計的濾波器進行比較驗證。例[1]：用Hamming窗設計一個低通FIR濾波器，通帶截止頻率，阻帶截止頻率，通帶峰值起伏，阻帶最小衰減。編程軟件采用Hamming窗設計的結果如下圖2（a）所示：（a） VB程序設計結果 （b） MATLAB程序設計結果圖2 Hamming窗設計低通濾波器的特性曲線（）為了對比設計濾波器系數的誤差，同時采用MATLAB設計了實例[1]的濾波器。將兩種設計的濾波器系數進行對比，詳見表1。表1 FIR低通濾波器系統(tǒng)函數系數表h(n)VB程序計算MATLB程序計算誤差/%h(0) h(1)0 h(2) h(3) h(4) h(5) 表1數據表明，%。說明，采用的設計方法是正確有效的。例[2]：用Kaiser窗設計一個帶阻FIR濾波器，通帶上限截止頻率，通帶下限截止頻率，阻帶上限截止頻率，阻帶下限截止頻率，通帶峰值起伏，阻帶最小衰減。編程軟件采用Kaiser窗設計的結果如圖3所示，并與采用MATLAB設計的實例[2]的濾波器進行比較驗證，兩者設計的系統(tǒng)函數系數如表2所示：圖3 Kaiser窗設計帶阻濾波器的特性曲線（，）表2 FIR帶阻濾波器系統(tǒng)函數系數表h(n)VB程序計算
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