基于matlab的fir數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-23 15:47本頁(yè)面
【正文】 。title(39。幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)39。)。圖14 所設(shè)計(jì)的濾波器的實(shí)際單位脈沖響應(yīng)由圖14可知濾波器的實(shí)際脈沖響應(yīng)h是偶對(duì)稱的，即h(n)=h(M1n),故該濾波器滿足FIR線性相位的條件，該濾波器是線性相位的FIR濾波器。圖15 所設(shè)計(jì)的帶通濾波器的幅度和相位響應(yīng)由濾波器的相位特性也可以看出該濾波器是線性相位的FIR濾波器。此濾波器的群延時(shí)為al=(M1)/2=。接下來(lái)我們來(lái)看看此題所設(shè)計(jì)的濾波器的濾波效果：S為含有3個(gè)頻率成分的信號(hào)（歸一化頻率（w/2）、）。l=0:100。s1=sin(*pi*l)。s2=sin(*pi*l)。s3=sin(pi**l)。s=s1+s2+s3。sf=filter(h,1,s)。subplot(311)stem(l,s)。title(39。濾波前的信號(hào)39。)。subplot(312)。stem(l,sf)。title(39。濾波后的信號(hào)39。)。subplot(313)。stem(l,s2)。title(39。想要保留的信號(hào)39。)。圖16 采用filter函數(shù)進(jìn)行數(shù)字濾波前后信號(hào)比較示意圖同上面分析相似，濾波后的信號(hào)和想要保留的信號(hào)的幅度和頻率基本一致（濾波后的信號(hào)相對(duì)于想要保的信號(hào)有一個(gè)相位延遲，這是線性相位FIR濾波器的群延遲引起的，此濾波器留的群延遲（r=(M1)/2=），所以我們可以說(shuō)該濾波器基本滿足了以上所提出的濾波要求。 FIR數(shù)字濾波器的最優(yōu)設(shè)計(jì)法此題的MATLAB程序?yàn)椋?設(shè)計(jì)指標(biāo)ws1=*pi。wp1=*pi。wp2=*pi。ws2=*pi。rp=1。as=60。%設(shè)置邊界頻率和幅度要求F=[ws1/pi,wp1/pi,wp1/pi,ws2/pi]。A=[0,1,0]。%設(shè)置各頻帶的波紋要求devp=(10^(rp/20)1)/(10^(rp/20)+1)。devs=10^(as/20)。dev=[devs,devp,devs]。%確定remez參數(shù)，其中濾波器的階數(shù)為（N+1），程序運(yùn)行后得到N=26[N,Fo,Ao,W]=remezord(F,A,dev)。%調(diào)用remez函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)h=remez(N,Fo,Ao,W)。n=0:N。stem(n,h)。title(39。濾波器的單位沖激響應(yīng)39。)。freqz(h,1,512)。title(39。幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)39。)。圖17 所設(shè)計(jì)的濾波器的實(shí)際單位脈沖響應(yīng)由圖17可知濾波器的實(shí)際脈沖響應(yīng)h是偶對(duì)稱的，即h(n)=h(Nn),故該濾波器滿足FIR線性相位的條件，該濾波器是線性相位的FIR濾波器。圖18 所設(shè)計(jì)的帶通濾波器的幅度和相位響應(yīng)由濾波器的相位特性也可以看出該濾波器是線性相位的FIR濾波器。此濾波器的群延時(shí)為al=(N)/2=13。接下來(lái)我們來(lái)看看此題所設(shè)計(jì)的濾波器的濾波效果：S為含有3個(gè)頻率成分的信號(hào)（歸一化頻率（w/2）、）。l=0:100。s1=sin(*pi*l)。s2=sin(*pi*l)。s3=sin(pi**l)。s=s1+s2+s3。sf=filter(h,1,s)。subplot(311)stem(l,s)。title(39。濾波前的信號(hào)39。)。subplot(312)。stem(l,sf)。title(39。濾波后的信號(hào)39。)。subplot(313)。stem(l,s2)。title(39。想要保留的信號(hào)39。)。圖19采用filter函數(shù)進(jìn)行數(shù)字濾波前后信號(hào)比較示意圖同上面分析相似，濾波后的信號(hào)和想要保留的信號(hào)的幅度和頻率基本一致（濾波后的信號(hào)相對(duì)于想要保的信號(hào)有一個(gè)相位延遲，這是線性相位FIR濾波器的群延遲引起的，此濾波器留的群延遲r=(N)/2=13），所以我們可以說(shuō)該濾波器基本滿足了以上所提出的濾波要求。設(shè)計(jì)總結(jié)幾乎在所有的工程技術(shù)領(lǐng)域中都會(huì)涉及到信號(hào)處理問(wèn)題 ，濾波器作為信號(hào)處理的重要組成部分，已發(fā)展的相當(dāng)成熟。本論文主要是針對(duì)無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與仿真。在以上五章的論述中，系統(tǒng)分析了無(wú)限沖擊響應(yīng)數(shù)字濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究了模擬濾波器（包括巴特沃斯濾波器和切比雪夫?yàn)V波器）的設(shè)計(jì)原理和方法，并在此基礎(chǔ)上論述了利用雙線性變換法完成對(duì)無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器（包括低通、高通、帶通、帶阻）的設(shè)計(jì)。最后，利用MATLAB對(duì)所設(shè)計(jì)的模擬、數(shù)字濾波器進(jìn)行了仿真。本論文首先介紹了濾波器的濾波原理以及模擬濾波器、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法。介紹了IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，即脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法。介紹了IFR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，即窗函數(shù)法、頻率取樣法和最優(yōu)化設(shè)計(jì)法。 在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了FIR數(shù)字濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] 董長(zhǎng)虹等. ：國(guó)防工業(yè)出版社，2005[2] [美] 著，張建華等 ：科學(xué)出版社，2002[3] 張葛祥，李 娜. ：清華大學(xué)出版社，2003[4] 樓順天，：西安電子科技大學(xué)出版社，199827
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