第4章matlab在信號(hào)處理中的應(yīng)用(參考版)
2024-10-02 16:08本頁(yè)面
【正文】 )。ylabel(39。n39。 %繪制單位沖激響應(yīng)的實(shí)部 line([0,35],[0,0])。.39。 %繪制濾波器的幅相頻曲線 figure(2)。 %設(shè)置抽樣點(diǎn)相應(yīng)的幅值 B=fir2(N,F,A)。 %設(shè)置抽樣點(diǎn)的頻率 ， 抽樣頻率必須含 0和 1。 MATLAB源程序?yàn)椋? N=32。它們必須按遞增的順序從 。 2. MATLAB信號(hào)處理工具箱中的頻率抽樣法專用函數(shù)命令 fir2( ) 格式： B＝ fir2(N,F,A) 功能：設(shè)計(jì)一個(gè) N階的 FIR數(shù)字濾波器 ， 其頻率響應(yīng)由向量 F和 A指定 ， 濾波器的系數(shù) （ 單位沖激響應(yīng) ） 返回在向量 B中 ， 長(zhǎng)度為 N+1。 程序運(yùn)行結(jié)果如圖 。幅度特性 (dB)39。)。), ylabel(39。 %求頻譜 subplot(2,1,2), plot(w1,20*log10(abs(hw1))) xlabel(39。 hw1=fft(hn1,512)。矩形窗設(shè)計(jì)的 h(n)39。h(n)39。n39。 line([0,20],[0,0])。.39。 % 加窗 subplot(2,1,1)。 end % M為奇數(shù)時(shí) ， 處理 n=r點(diǎn)的 0/0型 wn1=boxcar(M)。 hdn=sin(wc*nr)/pi./nr。 r=(M1)/2。 wc=pi/4。 并繪出 h(n)及其幅度響應(yīng)特性曲線 。 FIR數(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng) h(n)滿足偶 (奇 )對(duì)稱 h(n)=h(Nn1) 或 h(n)=h(Nn1) FIR數(shù)字濾波器具有線性相位： ?? a??? )( ??? a??? 2/)(或 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 [例 443] 用矩形窗設(shè)計(jì)線性相位 FIR低通濾波器 。 窗函數(shù)設(shè)計(jì)的基本原理： h(n)=w(n)hd(n) w(n)為窗函數(shù) ， hd(n)理想數(shù)字濾波器的單位沖激響應(yīng) 。 MATLAB信號(hào)處理工具箱中的窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR數(shù)字濾波器的專用命令 fir1( )。) 該程序運(yùn)行后的幅頻響應(yīng)曲線如圖 。ylabel(39。頻率 /Hz39。grid。 %求濾波器傳遞函數(shù) [H,W]=freqz(num,den)。stop39。)。 %利用 Nyquist頻率頻率歸一化 [N,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,39。 wp=[wp1,wp2]/(Fs/2)。rs=50。ws2=800。wp2=850。 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 2． MATLAB的直接設(shè)計(jì) 圖 IIR數(shù)字濾波器 MATLAB設(shè)計(jì)步驟流程圖 [例 441] 試設(shè)計(jì)一個(gè)帶阻 IIR數(shù)字濾波器 ， 其具體的要求是：通帶的截止頻率： wp1＝ 650Hz、 wp2＝ 850Hz；阻帶的截止頻率： ws1＝ 700Hz、 ws2＝ 800Hz；通帶內(nèi)的最大衰減為 rp＝ ；阻帶內(nèi)的最小衰減為 rs＝ 50dB；采樣頻率為 Fs＝ 2020Hz。幅值 39。)。 %繪出頻率響應(yīng)曲線 xlabel(39。 %求頻率響應(yīng) plot(W*Fs/(2*pi),abs(H))。 %狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型 %運(yùn)用雙線性變換法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器 [num2,den2]=bilinear(num1,den1,100)。 %零－極點(diǎn)增益模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型 [AT,BT,CT,DT]=lp2hp(A,B,C,D,Wc)。 %選擇濾波器的最小階數(shù) [Z,P,K]=buttap(N)。s39。Fs=100。rp=。 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 MATLAB源程序設(shè)計(jì)如下： %把數(shù)字濾波器的頻率特征轉(zhuǎn)換成模擬濾波器的頻率特征 wp=30*2*pi。 圖 IIR數(shù)字濾波器 MATLAB設(shè)計(jì)步驟流程圖 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 1． MATLAB的典型設(shè)計(jì) 利用在 MATLAB設(shè)計(jì) IIR數(shù)字濾波器可分以下幾步來(lái)實(shí)現(xiàn) (1)按一定規(guī)則將數(shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)； (2)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的技術(shù)指標(biāo)使用濾波器階數(shù)函數(shù) ， 確定濾波器的最小階數(shù) N和截止頻率 Wc； (3)利用最小階數(shù) N產(chǎn)生模擬低通濾波原型； (4)利用截止頻率 Wc把模擬低通濾波器原型轉(zhuǎn)換成模擬低通 、 高通 、 帶通或帶阻濾波器； (5)利用沖激響應(yīng)不變法或雙線性不變法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器 。 %模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分子 den=[1,sqrt(3),sqrt(2),1]。 %模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分母 [num1,den1]=impinvar(num,den) %求數(shù)字低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù) 程序的執(zhí)行結(jié)果如下： num1 = den1 = 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 MATLAB信號(hào)處理工具箱中的專用雙線性變換函數(shù) bilinear( ) 格式： [numd,dend]＝ bilinear(num,den,Fs) 功能：把模擬濾波器的傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)模型。 1. 沖激響應(yīng)不變法設(shè)計(jì) IIR數(shù)字濾波器的基本原理： nTta thnh ?? )()([例 437] MATLAB源程序如下： num=[1]。 圖 x(n),h(n)及其線性卷積波形 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法 1. 數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù) ? ? )()( ???? ? jjj eeHeH? ?jHe?幅度響應(yīng)： )(??相位響應(yīng)： 圖 理想低通、高通、帶通、帶阻 數(shù)字濾波器幅度特性 第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 2. 濾波器的技術(shù)指標(biāo) 幅度響應(yīng)指標(biāo)、相位響應(yīng)指標(biāo) 圖 數(shù)字低通濾波器的幅度特性 通帶要求： 1)(1 1 ??? ?? jeH p???阻帶要求： 2)( ???jeH?????s通帶最大衰減： ? ?11lg202 ?????pR阻帶最小衰減： 2lg20 ???sP第 4 章 MATLAB在信號(hào)處理中的應(yīng)用 impinvar( )： 格式： [BZ,AZ] =
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