巴特沃斯數(shù)字低通濾波器課程設(shè)計(參考版)
2025-06-07 11:38本頁面
【正文】 這次課程設(shè)計不僅讓我對數(shù)字信號處理這門學(xué)科的理論知識加深理解，還讓我對 MAT LAB 中的許多函數(shù)的運用更加靈活，而且還增強了我的解決問題的能力。實驗過程中我也 遇到很多問題，但是通過查找資料都得到了解決。 六 .設(shè)計總結(jié) 第 14 頁 程序仿真過程中，我找到了我要設(shè)計的低通濾波器的函數(shù)及依據(jù) 。 第 12 頁 第 13 頁 實驗得到的兩幅圖如上所示，在第一幅圖中，小于 100 處衰減小于 3Hz，而在大于 120Hz 處衰減大于 15dB，滿足濾波器設(shè)計指標(biāo)。輸出信號 39。時間 39。 Plot(t,y1)。 %用 filter 函數(shù)對輸入信號濾波y1=filter(bz,az,x)。輸入信號 39。 %繪制輸入信號 plot(t,x)。 %采樣間隔和時間序列 x=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t)。 n=0:N1。 %輸入信號的頻率 N=100。 figure(2) f1=50。)。 ylabel(39。頻率 39。 plot(W,180\pi*unwrap(angle(H)))。 grid on。幅度 39。)。 xlabel(39。 %運用脈沖響應(yīng)不變法得到數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù) figure(1) [H,W]=freqz(bz,az,Nn,Fs)。 % 設(shè)計模擬低通原型Butterworth 濾波器 [Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k)。)。 %調(diào)用 freqz 所用的頻率點數(shù) [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,39。 %通帶最大衰減 和阻帶最小衰減 Fs=1000。 %濾波器截止頻率 Rp=。 （ 8） [bz,az]=impinvar（ b,a,fs) 把具有 [b,a]模擬濾波器傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換為采樣頻率為 fs 的數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)模型 [bz,az]， 如果在函數(shù)中沒有確定頻率 fs時，函數(shù)默認(rèn)為 1Hz. 四、 設(shè)計思路 設(shè)定信號 ↓ 模擬低通濾波器原型 →頻率變換 →模擬離散化 →IIR 數(shù)字濾波器 →輸出信號 五、實驗內(nèi)容 程序設(shè)計 Wp=2*pi*100?？梢韵日{(diào)用 freqz()函數(shù)計算系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，然后利用 abs()和 angle()函數(shù)及 plot()函數(shù)，繪制出系統(tǒng)的頻響曲線。 (6)[H,w]=freqz(b,a,N) b和 a分別為離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)分子、分母多項式的系數(shù)向量，返回量 H 則包含了離散系統(tǒng)頻響在 0～ pi 范圍內(nèi) N 個頻率等分點的值（其中 N 為正整數(shù)）， w 則包含了范圍內(nèi) N 個頻率等分點。 ◇ ftype=stop 時，帶阻；Ω c=[Ω cl,Ω cu]，分別為帶阻濾波器的通帶 3dB 下截止頻率和上截止頻率。系數(shù) B、 A 按 s 的正降冪排列。 (5) [B， A]=butter（ N，Ω c，
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