切比雪夫i型iir低通數(shù)字濾波器課程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-21 13:36本頁面
【正文】 )axis([0,350,5])grid on 參考文獻(xiàn)[1] 高西全，[2] [3] 11。)title(39。ylabel(39。HZ)39。plot(f,20*log10(abs(H)))xlabel(39。 附錄由于階數(shù)較高，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，便用matlab工具輔助計(jì)算，將模擬低通濾波器系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。同時(shí)也了解了matlab功能的強(qiáng)大，每一個(gè)函數(shù)名都有其幫助命令系統(tǒng)，也讓我知道了學(xué)英語的重要性。在這過程中也遇到了很多困難，比如在用matlab驗(yàn)證我計(jì)算的結(jié)果是否正確的時(shí)候，程序一直出錯(cuò)，后來經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，是一個(gè)函數(shù)名輸錯(cuò)了，l和1不分，看來千里之堤潰于蟻穴呀。且當(dāng)參數(shù)字長(zhǎng)達(dá)到16及位及以上時(shí)，設(shè)計(jì)的濾波器便可達(dá)到設(shè)計(jì)性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)的濾波器各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 參數(shù)字長(zhǎng)取16位對(duì)性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為16，點(diǎn)擊下方的Apply按鈕，：，當(dāng)參數(shù)字長(zhǎng)取為16位及以上時(shí)，幅頻曲線失真幾乎為零，設(shè)計(jì)的曲線與要求的曲線幾乎完全重合。 參數(shù)字長(zhǎng)取12位對(duì)性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為12，點(diǎn)擊下方的Apply按鈕，此時(shí)設(shè)計(jì)的濾波器幅頻響應(yīng)曲線和性能指標(biāo)所示：，當(dāng)參數(shù)字長(zhǎng)取為12位時(shí)，幅頻曲線失真進(jìn)一步減小，已經(jīng)初具低通濾波器的形制。 參數(shù)字長(zhǎng)取8位對(duì)性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為8，點(diǎn)擊下方的Apply按鈕，：，當(dāng)參數(shù)字長(zhǎng)取為8位時(shí)，幅頻曲線失真度較4位時(shí)有明顯改進(jìn)，但仍很明顯：濾波效果很差。 參數(shù)字長(zhǎng)取4位對(duì)性能指標(biāo)的影響將coefficient word length的值改為4，點(diǎn)擊下方的Apply按鈕，：，圖中實(shí)線為參數(shù)字長(zhǎng)取為4位時(shí)的濾波器幅頻響應(yīng)曲線。圖3Set quantization parameters工作界面通過改變coefficient word length的值便可以改變參與構(gòu)建濾波器的參數(shù)字長(zhǎng)。 coefficients工具中，并點(diǎn)擊Import Filter按鈕，生成數(shù)字濾波器。下面就將以上述性能指標(biāo)為依據(jù)，初始設(shè)計(jì)的切比雪夫I型數(shù)字IIR低通濾波器為例，研究不同參數(shù)字長(zhǎng)對(duì)性能指標(biāo)的影響。3 參數(shù)字長(zhǎng)對(duì)性能指標(biāo)的影響在實(shí)際的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中，由于計(jì)算機(jī)或DSP芯片等的字長(zhǎng)和存儲(chǔ)空間有限，所以也只能對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)取有限的字長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由公式的表現(xiàn)形式易得：直接型對(duì)系數(shù)的敏感性較高，從而使得系統(tǒng)的頻率響應(yīng)對(duì)參數(shù)的變化也特別敏感，也就是對(duì)參數(shù)的有限字長(zhǎng)運(yùn)算過于靈敏，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定或產(chǎn)生較大誤差。此外，直接型和級(jí)聯(lián)型的幅頻響應(yīng)曲線的通帶的波動(dòng)均不穩(wěn)定，但是級(jí)聯(lián)型的穩(wěn)定性要好于直接型。 兩種結(jié)構(gòu)濾波器對(duì)指標(biāo)影響比較與原因分析比較表1和表2發(fā)現(xiàn)：在參數(shù)字長(zhǎng)僅保留了小數(shù)點(diǎn)后4位的情況下，兩種結(jié)構(gòu)的濾波器較初始設(shè)計(jì)在性能指標(biāo)方面均有誤差。與上面相比誤差減小，級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)造成性能指標(biāo)誤差較Di
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