【導(dǎo)讀】立完成的，沒有弄虛作假，沒有抄襲、剽竊別人的內(nèi)容；（設(shè)計）所使用的相關(guān)資料、數(shù)據(jù)、觀點等均真實可靠，文中所有引用的他人觀點、材料、數(shù)據(jù)、圖表均已注釋說明來源；思想和學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改數(shù)據(jù)的情況；發(fā)放的畢業(yè)證書、學(xué)士學(xué)位證書等嚴重后果；學(xué)院按有關(guān)規(guī)定給予的處理，并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。計了8階的巴特沃斯低通濾波器，并進行了仿真。仿真輸入信號采用的是三個。不同頻率正弦信號的合成。采用MATLAB設(shè)計濾波器，使原來非常復(fù)雜的程序設(shè)計變成。優(yōu)秀的輔助設(shè)計工具。減使其不能通過，從而盡可能地阻止這部分信號通。本次研究的課題就是對一組合成信

　　

【正文】 Butter 函數(shù)可設(shè)計低通、高通、帶通和帶阻的數(shù)字和模擬 IIR 濾波器，其特性為使通帶內(nèi)的幅度響應(yīng)最大限度地平坦，但同時損失截止頻率處的下降斜度。在期望通帶平滑的情況下，可使用 butter 函數(shù) 。 butter 函數(shù)的用法為： [b,a]=butter(n,Wn,/ftype/)其中 n代表濾波器階數(shù)， Wn 代表濾波器的截止頻率，這兩個參數(shù)可使用 buttord 函數(shù)來確定。buttord 函數(shù)可在給定濾波器性能的情況下，求出巴特沃斯濾波器的最小階數(shù) n，同時給出對應(yīng)的截止頻率 Wn。 buttord 函數(shù)的用法為： [n,Wn]= buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)其中 Wp和 Ws 分別是通帶和阻帶的拐角頻率（截止頻率），其取值范圍為 0 至 1 之間 [15]。當其值為 1 時代表采樣頻率的一半。 Rp 和 Rs 分別是通帶和阻帶區(qū)的波紋 系數(shù)。 不同類型（高通、低通、帶通和帶阻）濾波器對應(yīng)的 Wp 和 Ws 值遵循以下規(guī)則： a．高通濾波器： Wp 和 Ws 為一元矢量且 WpWs； b．低通濾波器： Wp 和 Ws 為一元矢量且 WpWs； c．帶通濾波器： Wp 和 Ws 為二元矢量且 WpWs， Wp=[,],Ws=[,]。 d．帶阻濾波器： Wp 和 Ws 為二元矢量且 WpWs， Wp=[,],Ws=[,]。 基于 MATLAB的高階低通濾波器的設(shè)計與仿真 16 4 濾波器的仿真 仿真程序 clear all dt=。 %設(shè)定步長 t=0:dt:3。 %設(shè)置 3 個頻率的正弦信號 300HZ ,500HZ,1000HZ s1=sin(2*pi*300*t)。 s2= sin(2*pi*500*t)。 s3= sin(2*pi*1000*t)。 s=s1+s2+s3。 % 3 個正弦信號疊加 figure(1)。 subplot(2,2,1)。 plot(t,s1)。 xlabel(39。t39。)。title(39。300HZ 正弦信號 39。)。 subplot(2,2,2)。 plot(t,s2)。 xlabel(39。t39。)。title(39。500HZ 正弦信號 39。)。 subplot(2,2,3)。 plot(t,s3)。 xlabel(39。t39。)。title(39。1000HZ 正弦信號 39。)。 subplot(2,2,4)。 plot(t,s)。 xlabel(39。t39。)。title(39。合成信號 39。)。 ss=fft(s,4096)。 SS=(abs(ss(1:1:2049)))。 %求合成信號頻譜 k1=0:2048。 w1=(1/4096)*k1*10000。 %取 0......Fs/2 的部分 figure(2)。 plot(w1,SS)。 grid %畫頻譜圖 title(39。求原信號頻譜 39。)。 %****通過低通濾波器 *****% ws1=1000。 %設(shè)計一個通帶為 600HZ，阻帶為 100HZ 的低通濾波器 wp1=600。 wc=5000。 wp=wp1/wc。 ws=ws1/wc。 淮南師范學(xué)院 2020屆 本科畢業(yè)論文 17 [n,wn]=buttord(wp,ws,1,30) %巴特沃斯低通濾波器 [b,a]=butter(n,wn)。 sb=3*filter(b,a,s) 。 %合成信號通過低通濾波器 ssb=fft(sb,4096)。 %求頻譜 SSb=abs(ssb(1:1:2049))。 k1=0:2048。 w1=(1/4096)*k1*10000。 %畫頻譜圖 figure(3)。 plot(w1,SSb)。 grid title(39。經(jīng)過低通濾波器后的信號頻譜 39。)。 仿真實現(xiàn) 圖 1 表示濾波器的階數(shù)是 8 圖 2 仿真用到的信號 基于 MATLAB的高階低通濾波器的設(shè)計與仿真 18 圖 3 原信號頻譜 圖 4 通過濾波器后的信號頻譜 淮南師范學(xué)院 2020屆 本科畢業(yè)論文 19 5 總結(jié) 本次畢業(yè)論文是對低通濾波器的設(shè)計進行研究，并后用 MATLAB 語言對低通濾波器進行仿真的實現(xiàn)。 剛開始確定論文題目后就試著開始著手去做，等到自己真正做的時候才發(fā)現(xiàn)有好多東西不知道，而且不知道從哪開始！因此我停止去做而去查找資料并把原來上過的通信原理， Matlab，數(shù)字圖像處理等相關(guān)的書又仔細地閱讀一遍，期間在圖書館也參考了許多相關(guān)書籍。 前言對課題背景和發(fā)展前景作了簡要介紹。 第一章對濾波器進行了概述，從濾波器的起源、發(fā)展的方面對濾波器做了簡單的介紹并對各種濾波器做了描述。 第二章對 Matlab 語言的特點及應(yīng)用進行了分析，并確定了此次論文的仿真軟件。 第三章數(shù)字濾波器的各種實現(xiàn)方法 進行了說明，提出了本文采用的實現(xiàn)方法。系統(tǒng)介紹了低通巴特沃斯濾波器，講解了巴特沃斯濾波器的原理及特點及應(yīng)用，并提供了巴特沃斯濾波器的設(shè)計方法。 第四章討論了利用 Matlab 對 低通巴特沃斯濾波器進行 設(shè)計 ，先選擇一種函數(shù)，編寫程序，了解編程中的一些指導(dǎo)原則。設(shè)計的結(jié)果采用 Matlab 來驗證，通過和 Matlab仿真進行對比來證明設(shè)計結(jié)果的正確性。 通過對基于 MATLAB 的高階低通濾波器的設(shè)計與仿真課題的設(shè)計與研究，自己從中獲取了相應(yīng)的成績，對于理論也有了一定水平的提高，動手能力也有了明顯的增強，與此同時也體現(xiàn)出了 我自身的一些問題。先第一個方面是要對于一個我不熟悉的課題，需要去閱讀一定的書籍及雜志來獲得相應(yīng)的知識認識這個課題，然后才能夠有我自己的想法與主張；第二個方面是理論方面的基礎(chǔ)知識對我固然是很重要的，論文中牽涉到不少的算法，同時也會用到許多以前學(xué)的基礎(chǔ)知識，如果僅僅此時做課題需要用的時間再去學(xué)這些基礎(chǔ)知識，會花費很多的時間在這方面；第三個方面也是最重要的，是要對自己有很大的信心，當在做論文中遇到不懂的時候要多向同學(xué)或者導(dǎo)師去尋求幫助，以上三個方面是可以快速提高我的課題研究進程，同時這也是我做論文的一些體會，這些 對將會我以后的工作也會有很大的幫助。 基于 MATLAB的高階低通濾波器的設(shè)計與仿真 20 參考文獻 : [1] 穆爾 (Holly Moore)，高會生，劉童娜，李聰聰 . MATLAB 實用教程 (第 2 版 ) [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2020:12— 99. [2] 劉保柱 ,蘇彥華 ,張宏林 . MATLAB 從入門到精通 [M]. 北京：人民郵電出版社，2020:10— 126. [3] 杜勇 . 數(shù)字濾波器的 MATLAB 與 FPGA 實現(xiàn) [M].北京： 電子工業(yè)出版社 , 2020:12—134. [4] 森榮二、 薛培鼎 . LC 濾波器設(shè)計與制作 [M]. 北京： 科學(xué) 出版社 2020:13— 167. [5] 程佩青 . 數(shù)字信號處理教程 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2020:1— 165. [6] 黃順吉 . 數(shù)字信號處理及其應(yīng)用 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社， 1982:13— 134. [7] 陳永彬 . 數(shù)字信號處理 [M]. 南京：南京工學(xué)院出版社， 1987:10— 166. [8] 胡廣書著 .數(shù)字信號處理 :理論、算法與實現(xiàn) [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 1997:235—261 [9] 冷建華，李萍，王良紅著 .數(shù)字信號處理 [M]. 北京： 國防工業(yè)出版社， 2020: 1— 54 [10]鄒餛，袁俊泉，龔享依著 .Matlab6 二信號處理 [M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2020 : 189— 214 [11]李鐘慎 . 基于 MATLAB 設(shè)計巴特沃思低通濾波器 [J].信息技術(shù) ,2020,(3):12— 132. [12]吳禎蕓 ,許碧榮 .將 MATLAB 語言引入實驗教學(xué) [J].南平師專學(xué)報 ,2020,(2):1— 134. [13]宋建輝 ,涂志剛 .Matlab 語言及其在有限元編程中的應(yīng)用 [J].湛江師范學(xué) 報 ,2020,(6):5— 198 [14]梁輝 .MATLAB 制作圖形界面的應(yīng)用 [J].佳木 斯大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ),2020,(4):6—200. [15]李明明 .電子信息類專業(yè) MATLAB 實驗教程 [M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2020： 216— 224. 致謝 大學(xué)生活過的是如此的之快，想想曾經(jīng)的時光，內(nèi)心感到非常的充實同時也有很多的感慨。在這里我要真誠的感謝張大雷老師，他是我的論文指導(dǎo)老師。他總是能夠在繁忙的工作中抽出一定否的時間來指導(dǎo)我以及指出論文中的錯誤。還有帶多過我的所有課的老師們，我始終無論是工作中還是學(xué)習(xí)中都把你們作為榜樣。 同時也要感謝在這四年中一直陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友， 感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，有了他們的支持、鼓勵和幫助，我才能充實的度過了三年的學(xué)習(xí)生活。 本論文是在張大雷老師授悉心指導(dǎo)下完成的。老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。這次的論文使我有了遠大的目標、同時還掌握了最基本的研究方法。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹向老師表示真心的感謝！ 本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的幫助以及支持 。