【正文】 最后我要感謝我的母校 —— 銅陵學(xué)院，謝謝您的培育。此外，這篇論文的完美收尾，離不開(kāi)老師的指導(dǎo)。 Sons， 1986 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 致 謝 時(shí)間飛快，轉(zhuǎn)眼我們即將畢業(yè)了。 這一系列的設(shè)計(jì)過(guò)程，無(wú)一不加深理論知識(shí)，方法的理解在設(shè)計(jì)中逐步加深強(qiáng)化。 策劃一個(gè)精準(zhǔn)的 帶通 濾波器需要對(duì)濾波器的功用需求作嚴(yán)格的分析，以便找出合適的方法思路。還必須有耐心和毅力去處理問(wèn)題才有可能設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的數(shù)字濾波器。沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)將是參雜很多干擾的，使得我們接收到的信號(hào)很不明確，無(wú)法確定幸好的準(zhǔn)確度。)。頻率 /Hz39。 figure(2)。)。 WS=[50,250]。 rp=1。幅度 39。 xlabel(39。 plot(f2,abs(b))。 ylabel(39。)。 subplot(2,1,1)。 f1=f1/pi*fs/2。 t=(0:100)/fs。 ylabel(39。)。 f3=f3/pi*fs/2。 grid。manual39。,wdl)。,39。Hr(w)39。 xlabel(39。) axis([0 1 ])。 %幅頻曲線圖 Hf=abs(H)。h(n)39。 xlabel(39。 %沖擊響應(yīng)圖 stem(k,h)。 angH=[al*(2*pi)/M*k1,al*(2*pi)/M*(Mk2)]。 %過(guò)渡帶樣本點(diǎn) Hrs=[zeros(1,ceil(*pi/wl)+1),T2,T1,ones(1,ceil(*pi/wl)),T1,T2,zeros(1,ceil(*pi/wl)),T2,T1,ones(1,ceil(*pi/wl)),T1,T2,zeros(1,ceil(*pi/wl)+1)]。 wl=(2*pi/M)。 %低通帶邊緣 wph=*pi。)。幅度 (dB)39。 %顯示表格線 xlabel(39。)。h(n)39。 xlabel(39。)。幅度 (dB)39。 %顯示表格線 xlabel(39。)。n39。 %調(diào)用窗函數(shù) [h1,w]=freqz(window,1)。 %通帶寬度，求 hn 時(shí)會(huì)用 B = wlpwls。 矩形窗程序設(shè)計(jì)示例： wls = *pi。與舊的濾波器對(duì)照，新的濾波器的設(shè)計(jì)更加利索，運(yùn)算也相當(dāng)?shù)目旖荨? 使用 SIMULINK 的預(yù)定義模塊，然后根據(jù)需要設(shè)置各種詳細(xì)參數(shù)即可得到精確的系統(tǒng)框圖。說(shuō)到具體仿真，第一，根據(jù)通信系統(tǒng)原理要求從而建立起相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，懂得每個(gè)模塊的意義和關(guān)聯(lián)，最終畫(huà)出系統(tǒng)框圖。仿真模塊一般有三部分：信號(hào)源、系統(tǒng)和信宿。 SIMULINK 模型的創(chuàng)建就是通過(guò)內(nèi)嵌模塊庫(kù)的器件在模型設(shè)計(jì)模板上采用圖標(biāo)的形式，通過(guò)模型參數(shù)、屬性設(shè)置等具體操作來(lái)完成模塊創(chuàng)建。用戶在仿真前需要進(jìn)行各個(gè)模塊的參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置好之后就即可進(jìn)行模型的動(dòng)態(tài)分析。當(dāng)進(jìn)行繁雜的 SIMULINK 仿真時(shí)模型有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混亂，這個(gè)時(shí)候進(jìn)行創(chuàng)建分支系統(tǒng)，這樣一來(lái)不僅簡(jiǎn)化了模型，還可以對(duì)仿真 進(jìn)行定量的分析。 MATLAB 還在運(yùn)算能力很強(qiáng)，而且快速、高效。后來(lái) Moler 教授等專家組建起了 The MathWorks 軟件開(kāi)發(fā)公司，慢慢將 MATLAB推上市場(chǎng)，因?yàn)?MATLAB 中具有豐富的運(yùn)算符、翻天覆地的函數(shù)庫(kù)及相應(yīng)開(kāi)拓的工具包，所以能夠應(yīng)用于自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)計(jì)算、信號(hào)處理、圖像處理和財(cái)務(wù)分析等各行業(yè)。 FIR 數(shù)字濾波器劃成 4 種類別，濾波器的頻率響應(yīng)仍然能夠具有唯一表達(dá)性： ( 1 )22()( ) ( )j N w jkjwH e e e H w???? （ ） 以上， k∈ {0 ,1} , ???H 被定義為幅度函數(shù)，也是一個(gè)純實(shí)數(shù)，照舊能夠用同一的式子表示： ( ) ( ) ( )jwdH e Q P??? （ ） 以上， ()Q? 是ω的確定函數(shù)， ()P? 是 M 個(gè)余弦函數(shù)的線性組合。等波紋切比雪夫逼近準(zhǔn)則使用不一樣的加權(quán)函數(shù)，獲取在不一樣（通常指的是通帶和阻帶 )的加權(quán)誤差，以便落實(shí)最大波動(dòng)實(shí)施功能標(biāo)準(zhǔn)的前提下得出盡可能的小值 [10]。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的思考，只有通過(guò)使用別的窗函數(shù)才能避免吉布斯效應(yīng)。由此所導(dǎo)致的弊端是使濾波器的階數(shù)增加了，運(yùn)算更加復(fù)雜化了。 （ 2） 演進(jìn)帶的促進(jìn)研究 。 每個(gè)抽樣點(diǎn)上，濾波器的真實(shí)頻率響應(yīng)都是要求苛刻的，與完美期望狀態(tài)下的頻率響應(yīng)的數(shù)值照應(yīng)著相統(tǒng)一，但是每個(gè)抽樣點(diǎn)的頻率響應(yīng)確實(shí)根據(jù)每個(gè)抽樣點(diǎn)的加權(quán)內(nèi)嵌函數(shù)的擴(kuò)展疊加演進(jìn)的。 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 6 表 21 幾種常見(jiàn)窗函數(shù)參數(shù)對(duì)比 窗函數(shù) 旁瓣峰值 主瓣 最小阻帶 衰減 /dB 寬度 /π /M 衰減 /dB 矩形窗 13 4 21 三角窗 25 8 25 漢寧窗 31 8 44 漢明窗 41 8 53 布萊克曼窗 57 12 74 頻率抽樣設(shè)計(jì)法 窗函數(shù)法把時(shí)域作為起點(diǎn)，選取給定狀態(tài)的窗函說(shuō)來(lái)截取特定長(zhǎng)度的 ??nh ，拿此 ??nh去等同于理想的 ??nhd ，由此獲取的臨界于期望的完美的頻率響應(yīng)。這所造成的截?cái)啵脖环Q為截?cái)嘈?yīng)。 ? ? ? ?ej w ndjd nheH???????n? （ ） ? ? ? ? dweeHnh jwnjwdd ??????21 （ ） 假使可以把當(dāng)作已經(jīng)知道的，可以經(jīng)過(guò) Z 變換可得到濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。 FIR 數(shù)字 濾波器 具 有依照任務(wù)需求確定濾波器的性能 用因果穩(wěn)定的離散線性時(shí)不變的系統(tǒng)函數(shù)去逼近 用有限精度算法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)函數(shù) 使用相應(yīng)的軟、硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn) 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 以下幾個(gè) 特點(diǎn)： （ 1） 該數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)參量的非零值是有限的。 （ 3） 最后的問(wèn)題就是，使用一個(gè)精準(zhǔn)度是有限的傳遞函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)濾波器。 它是利用離散時(shí)變系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)特征。 FIR 數(shù)字濾波器的實(shí)施方法繁多，較為常用的是窗函數(shù)設(shè)計(jì)法、頻率采樣設(shè)計(jì)法和最優(yōu)化設(shè)計(jì) 法 [8]。 ωπ 2 π| H （ ej ω） |ωπ 2 π| H （ ej ω） |ωπ 2 π| H （ ej ω） |ωπ 2 π| H （ ej ω） |ωπ 2 π| H （ ej ω） |低 通高 通帶 通帶 阻全 通 圖 21 各種數(shù)字濾波器的理想幅度頻率響應(yīng) 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)的線性濾波系統(tǒng) [7]。 它是利用離散時(shí)變系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)特征。 使用數(shù)字計(jì)算的方式，找出有用信號(hào)和噪音在序列波形里的分布，經(jīng)過(guò)一系列的相位、周期變換分理處兩種信號(hào)的濾波過(guò)程。各種各樣的數(shù)字信號(hào)一直伴隨在我們生活的周邊。 推動(dòng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速主要是歸功于數(shù)字信號(hào)處理的幾大優(yōu)點(diǎn)： 靈動(dòng)性、原則性、高精確度和定性、便于大面積的集成、能夠大量的落實(shí)模擬系統(tǒng)無(wú)從實(shí)現(xiàn)的諸多的性能?？諝庵写嬖谥鞣N信號(hào)，當(dāng)所需的信號(hào)的某種電磁波發(fā)送到空氣中時(shí)，要想接收 到需要的信號(hào)，就需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析，通過(guò)處理才能得到更清晰無(wú)干擾的信號(hào)。一個(gè)完美的濾波器理想狀態(tài)下應(yīng)該是一個(gè)平坦的通帶，在通帶內(nèi)沒(méi)有增益也沒(méi)有衰弱，干擾能夠完全被抑制或消除。為了更好地得到有用信號(hào)，滿足人們的更大需求，新型濾波器就誕生了。在信號(hào)處理過(guò)程中，濾波器就起到了一個(gè)分 離信號(hào)的作用。 Frequency Sampling Method。 關(guān)鍵詞 ：數(shù)字濾波器； MATLAB；窗函數(shù)法；頻率抽樣法；最優(yōu)化設(shè)計(jì)法 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 IV Design and Simulation of High Order Bandpass Filter Based on MATLAB Abstract With the continuous development of the national information, the improvement of science and technology, information processing technology bees more and more important. The filter has brought convenience to people39。為了更好地接收到信息，我們必須對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)處理讓有用的信號(hào)留下來(lái)，不需要的則被濾除或則消弱，這個(gè)過(guò)程，我們就需要用到濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 學(xué) 號(hào) 1009131110 畢 業(yè) 設(shè)計(jì) 課 題 基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 學(xué)生姓名 李曉艷 院 部 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 10 通信（ 2）班 指導(dǎo)教師 王珍鳳 二 ○ 一 四 年 五 月銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 目 錄 插圖清單 ............................................................................................................................ II 插表清單 ...........................................................................