課程設(shè)計(jì)論文-基于切比雪夫i型的高通濾波器設(shè)計(jì)matlab-資料下載頁(yè)
2025-08-11 08:52本頁(yè)面
【正文】 濾波器的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的方便。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟是：按一定規(guī)則將給出的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)轉(zhuǎn)換后的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)模擬低通濾波器G(s)。再按一定規(guī)則將G(s)轉(zhuǎn)換成H(z)。若所設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器是低通的，那么上述設(shè)計(jì)工作可以結(jié)束，若所設(shè)計(jì)的是高通、帶通或帶阻濾波器，那么還需進(jìn)行步驟4),將高通、帶通或帶阻數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)先轉(zhuǎn)換為低通模擬濾波器的技術(shù)指標(biāo)，然后按上述步驟2）設(shè)計(jì)出低通G（s），再將G(s)轉(zhuǎn)換為所需的H(z)。設(shè)計(jì)高通、帶通、帶阻等數(shù)字濾波器時(shí)，有兩種方法：先設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的高通、帶通或帶阻模擬濾波器，然后通過(guò)脈沖響應(yīng)不變法或雙線性變換法轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器。模擬原型 模擬高通、帶通、帶阻 數(shù)字高通、帶通、帶阻設(shè)計(jì)方法同上面討論的低通濾波器的設(shè)計(jì)。確定{ωk} 轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的{Ωp}高通、帶通、帶阻模擬濾波器的設(shè)計(jì)Ha(S) Ha(Z)直接利用模擬濾波器的低通原型，通過(guò)一定的頻率變換關(guān)系，一步完成各種數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。第二種方法因其簡(jiǎn)捷便利，所以得到普遍采用。變換方法的選用：(1)脈沖響應(yīng)不變法：對(duì)于高通、帶阻等都不能直接采用，或只能在加了保護(hù)濾波器后才可用。因此，使用直接頻率變換，對(duì)脈沖響應(yīng)不變要許多特殊考慮，它一般應(yīng)用于第一種方法中。(2)雙線性變換法：基于雙線性變換法的高通濾波器的設(shè)計(jì)：在模擬濾波器的高通設(shè)計(jì)中，低通到高通的變換就是S變量的倒置，這一關(guān)系同樣可應(yīng)用于雙線性變換，只要將變換式中的S代之以1/S，就可以得到數(shù)字高通濾波器。即由于倒數(shù)關(guān)系不改變模擬濾波器的穩(wěn)定性，因此，也不會(huì)影響雙線性變換后的穩(wěn)定條件，而且jΩ軸仍映射在單位圓上，只是方向顛倒了。即時(shí)，所謂高通DF，并不是ω高到∞，由于數(shù)字頻域存在折疊ω=對(duì)于實(shí)數(shù)響應(yīng)的數(shù)字濾波器，ω由部分只是ω由的鏡像部分，因此有效的數(shù)字域是,高通也僅指這一段的高端，即到為止的部分。高通變換的計(jì)算步驟和低通變換一樣。但在確定模擬原型預(yù)畸的臨界頻率時(shí)，應(yīng)采用不必加負(fù)號(hào)，因臨界頻率只有大小的意義而無(wú)正負(fù)的意義。程序清單:%chebshev I analog lowpass filter prototype to highpass filterclear all。N=9。Rp=10。w1=400*pi。[z,p,k]=cheb1ap(N,Rp)。[b,a]=zp2tf(z,p,k)。%design analog highpass filter[bt,at]=lp2hp(b,a,w1)[H,w]=freqs(bt,at)。semilogy(w/pi,abs(H))。axis([0 3000 1e8 ])。xlabel(39。freq.(pi)39。)。ylabel(39。|H(jw)|39。)。grld on心得體會(huì)：1. 濾波器，顧名思義，其作用是對(duì)輸入信號(hào)起到濾波的作用，其種類(lèi)很多，設(shè)計(jì)要求主要包括濾波器的截止頻率、帶通帶阻的容限和采樣頻率。2. 切比雪夫?yàn)V波器有兩種類(lèi)型，切比雪夫I型濾波器的幅頻特性在通帶為等波紋，在阻帶為單調(diào)下降；切比雪夫II型的幅頻特性在阻帶為等波紋，在通帶為單調(diào)下降。3. 設(shè)切比雪夫I型高通濾波器的通帶邊界頻率為、阻帶邊界頻率為、通帶最大衰減為、阻帶最小衰減為、采樣頻率為，則相應(yīng)的數(shù)字濾波器的邊界頻率=2/、=2/。4．若采用模擬域頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)則須分為以下五個(gè)步驟：第一步，將數(shù)字高通濾波器的邊界頻率轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬高通濾波器的邊界頻率；第二步，將的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬低通歸一化原型濾波器的指標(biāo)；第三步，調(diào)用MATLAB工具箱函數(shù)cheb1ord,cheby1來(lái)完成；第四步和第五步，分別調(diào)用1p2hp和bilinear完成。
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