matlab在信號處理中的應用-資料下載頁
2025-01-19 08:23本頁面
【正文】 %繪出頻率響應曲線 xlabel(39。頻率 /Hz39。)。 ylabel(39。幅值 39。) 程序運行結果如圖 。 2． MATLAB的直接設計 圖 IIR數(shù)字濾波器 MATLAB設計步驟流程圖 [例 441] 試設計一個帶阻 IIR數(shù)字濾波器 ， 其具體的要求是：通帶的截止頻率： wp1＝ 650Hz、 wp2＝ 850Hz；阻帶的截止頻率： ws1＝ 700Hz、 ws2＝ 800Hz；通帶內的最大衰減為 rp＝ ；阻帶內的最小衰減為 rs＝ 50dB；采樣頻率為 Fs＝ 2022Hz。MATLAB源程序設計如下： wp1=650。wp2=850。ws1=700。ws2=800。rp=。rs=50。Fs=2022。 wp=[wp1,wp2]/(Fs/2)。ws=[ws1,ws2]/(Fs/2)。 %利用 Nyquist頻率頻率歸一化 [N,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,39。z39。)。 %求濾波器階數(shù) [num,den]=ellip(N,rp,rs,wc,39。stop39。)。 %求濾波器傳遞函數(shù) [H,W]=freqz(num,den)。 %繪出頻率響應曲線 plot(W*Fs/(2*pi),abs(H))。grid。 xlabel(39。頻率 /Hz39。)。ylabel(39。幅值 39。) 該程序運行后的幅頻響應曲線如圖 。 FIR數(shù)字濾波器設計 格式： w = boxcar(M) 功能：返回 M點矩形窗序列。 MATLAB信號處理工具箱中的窗函數(shù)法設計 FIR數(shù)字濾波器的專用命令 fir1( )。 格式： B＝ fir1(N,wc) 功能：設計一個具有線性相位的 N階 (N點 )的低通 FIR數(shù)字濾波器，返回的向量 B 為濾波器的系數(shù) (單位沖激響應序列 )，其長度為 N+1。 窗函數(shù)設計的基本原理： h(n)=w(n)hd(n) w(n)為窗函數(shù) ， hd(n)理想數(shù)字濾波器的單位沖激響應 。 在 MATLAB信號處理工具箱中為用戶提供了 Boxcar (矩形 )、 Bartlet(巴特利特 )、 Hanning(漢寧 )等窗函數(shù) ， 這些窗函數(shù)的調用格式相同 。 FIR數(shù)字濾波器的單位沖激響應 h(n)滿足偶 (奇 )對稱 h(n)=h(Nn1) 或 h(n)=h(Nn1) FIR數(shù)字濾波器具有線性相位： ?? a??? )( ??? a??? 2/)(或 [例 443] 用矩形窗設計線性相位 FIR低通濾波器 。 該濾波器的通帶截止頻率 wc=pi/4，單位脈沖響 h(n)的長度 M=21。 并繪出 h(n)及其幅度響應特性曲線 。 MATLAB源程序為： M=21。 wc=pi/4。 % 理想低通濾波器參數(shù) n=0:M1。 r=(M1)/2。 nr=nr+eps*((nr)==0)。 hdn=sin(wc*nr)/pi./nr。 % 計算理想低通單位脈沖響應 hd(n) if rem(M,2)~=0, hdn(r+1)=wc/pi。 end % M為奇數(shù)時 ， 處理 n=r點的 0/0型 wn1=boxcar(M)。 % 矩形窗 hn1=hdn.*wn139。 % 加窗 subplot(2,1,1)。stem(n,hn1,39。.39。)。 line([0,20],[0,0])。 xlabel(39。n39。),ylabel(39。h(n)39。),title(39。矩形窗設計的 h(n)39。)。 hw1=fft(hn1,512)。 w1=2*[0:511]/512。 %求頻譜 subplot(2,1,2), plot(w1,20*log10(abs(hw1))) xlabel(39。w/pi39。), ylabel(39。幅度 (dB)39。)。 title(39。幅度特性 (dB)39。)。 程序運行結果如圖 。 1. 頻率抽樣法的基本原理 對所期望的濾波器的頻率響應 Hd(ejw)進行等間隔采樣獲得 H(k)， 利用h(n)=IDFT[H(k)]求得 FIR的單位沖激響應 。 2. MATLAB信號處理工具箱中的頻率抽樣法專用函數(shù)命令 fir2( ) 格式： B＝ fir2(N,F,A) 功能：設計一個 N階的 FIR數(shù)字濾波器 ， 其頻率響應由向量 F和 A指定 ， 濾波器的系數(shù) （ 單位沖激響應 ） 返回在向量 B中 ， 長度為 N+1。 向量 F和 A分別指定濾波器的采樣點的頻率及其幅值 ， F中的頻率必須在 ， 。它們必須按遞增的順序從 。 [例 447] 試用頻率抽樣法設計一個 FIR低通濾波器 ， 該濾波器的截止頻率為 ， 頻率抽樣點數(shù)為 33。 MATLAB源程序為： N=32。 F=[0:1/32:1]。 %設置抽樣點的頻率 ， 抽樣頻率必須含 0和 1。 A=[ones(1,16),zeros(1,N15)]。 %設置抽樣點相應的幅值 B=fir2(N,F,A)。 freqz(B)。 %繪制濾波器的幅相頻曲線 figure(2)。stem(B,39。.39。)。 %繪制單位沖激響應的實部 line([0,35],[0,0])。xlabel(39。n39。)。ylabel(39。h(n)39。)。 圖 MATLAB的其它相關函數(shù) 1．最小二乘逼近法設計線性相位 FIR濾波器函數(shù) fircls( ) 2．有限制條件的最小二乘逼近法設計低通和高通 FIR數(shù)字濾波器函數(shù) fircls1( ) 3．最小二乘逼近法設計線性相位 FIR數(shù)字濾波器函數(shù) firls( ) 4．升余弦 FIR濾波器設計函數(shù) firrcos( ) 5． ParksMcClellan優(yōu)化等紋波 FIR濾波器設計函數(shù) remez( )
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