畢業(yè)設(shè)計(jì)-iir數(shù)字濾波器的matlab設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(參考版)
2024-12-07 20:10本頁(yè)面
【正文】 。你們用不同的方式給了我最好的鍛煉和最快的成長(zhǎng)。我將盡自己最大的努力去實(shí)現(xiàn)自己最大的價(jià)值，我想這也是對(duì)你們最大的回報(bào)。友情的無(wú)私為我們的大學(xué)時(shí)光重重地寫(xiě)下了無(wú)悔。濃濃師恩，終生不忘。本論文從選題到完成，每一步都是在 孫老師 的指導(dǎo)下完成的，傾注了 老師 大量的心血。 首先要衷心感謝的是 我的 孫老師 ， 她 嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)中的榜樣； 她 循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪 ；她朋友般的親近和姐姐般的關(guān)懷給我甜甜的溫暖。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲 。本設(shè)計(jì)的不完善之處是 濾波器的實(shí)現(xiàn)方法僅限于書(shū)本所學(xué)，輸入信號(hào)雖然可以自己輸入但也僅限于 Matlab 所能識(shí)別的函數(shù)組合，濾波器系數(shù)的量化問(wèn)題也沒(méi)有考慮等，希望以后可以做的更加完善。 FIR 濾波器的方法窗函數(shù)法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便也實(shí)用。其中最具代表性的就是 Matlab 軟件及其工具箱。 wn=。 實(shí)現(xiàn)程序代碼如下： %design butterworth digital filter with maxflat function nb=8。 [b,a,b1,b2]=maxflat(n,m,Wn):除返回分子、分母多項(xiàng)式系數(shù) b和 a外，還返回兩個(gè)分子多 項(xiàng)式系數(shù)， b1 是所有零點(diǎn)為 z=1 的分子分解式相乘所得的多項(xiàng)式系數(shù)， b2 是其他分子分解式相乘所得的多項(xiàng)式系數(shù)。design_flag 參數(shù)是檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì)的標(biāo)志，為了獲得濾波器設(shè)計(jì)的相應(yīng)表格，可令 design_flag=trace；為獲得幅值響應(yīng)、群延遲和零極點(diǎn)圖，可令 design_flag=plot；若兩者都需要，則設(shè) design_flag=both。) 其中， b 和 a分別為 maxflat 返回的濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分子和分母系數(shù)向量。,Wn) [b,a,b1,b2]=maxflat(n,m,Wn) [b,a,b1,b2,sos,g]=maxflat(n,m,Wn) [b,a]=maxflat(n,m,Wn) [...]=maxflat(n,m,Wn,39。其調(diào)用形式為： [a,b]=maxflat(n,m,Wn) b=maxflat(n,39。所謂廣義巴特沃斯濾波器是指巴特沃斯低通濾波器的分子、分母階數(shù)可以不同，并且分子階數(shù)可以高于分母。)。 ylabel(39。Frepuency/Hz39。 plot(f,m,w/pi,abs(h))。 [b,a]=yulewalk(8,f,m)。%design IIR digital filter with Yulewalk function m=[0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0]。 例： 運(yùn)用方法設(shè)計(jì)一多通帶濾波器（梳狀濾波器），并繪制相應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)。 （ 3）利用譜分析法得到濾波器的沖激響應(yīng)。 yulewalk 計(jì)算時(shí)需要執(zhí)行以下步驟： （ 1）根據(jù)頻域功率的分解式來(lái)計(jì)算分子多項(xiàng)式的輔助式。 在定義頻率響應(yīng)時(shí)，為了獲得較好的設(shè)計(jì)，應(yīng)避免帶通至阻帶的過(guò)渡帶形狀過(guò)分尖銳，通常要調(diào)整過(guò)渡帶的頻率。針對(duì)這一問(wèn)題， MATLAB 提供了 yulewalk()函數(shù)，菏澤學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì)（論文） 8 使用最小二乘法擬合給定的頻率，使設(shè)計(jì)的濾波器達(dá)到期望的頻率特性，這就是濾波器直接設(shè)計(jì)法。卷繞過(guò)程如下： fp=2*pi*fp fs=fp/tan(fp/fs/2) 例： 用雙線(xiàn)性變化法設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯數(shù)字低通濾波器，使其特性逼近低通模擬濾波器的如下指標(biāo)：通帶截止頻率 =2π 1k rad/s，阻帶截止頻率 =2π 4k rad/s，通帶波紋系數(shù) =，阻帶波紋系數(shù) =50dB，采樣頻率 =5000Hz 實(shí)現(xiàn)代碼如下 。 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì)（論文） 7 [Ad,Bd,Cd,Dd]= bilinear（ A,B,C,D,fs)是將模擬濾波器的狀態(tài)方程模型轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的狀態(tài)方程模型。 雙線(xiàn)性變換法 在將模擬濾波器 H（ s）轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器 H（ z）時(shí)，不是直接從 s 域到 z域，而是先將非帶限的 H（ s）映射為帶限的 H（ s′），再通過(guò)脈沖響應(yīng)不變法將 s′域 映射到 z域，即 H（ s）→ H（ s′）→ H（ z） . 利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)雙線(xiàn)性變換法，其調(diào)用格式為： [zd,pd,kd]=bilinear（ z,p,k,fs) [zd,pd,kd]= bilinear（ z,p,k,fs,fp) [numd,dend]= bilinear（ num,den,fs) [numd,dend]= bilinear（ num,den,fs,fp) [Ad,Bd,Cd,Dd]= bilinear（ A,B,C,D,fs) [Ad,Bd,Cd,Dd]= bilinear（ A,B,C,D,fs,fp [zd,pd,kd]=bilinear（ z,p,k,fs)是把模擬濾波器的傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的零極點(diǎn)模型，其中 fs為采樣頻率。magnitude39。 xlabel(39。) [z,p,k]=cheblap(N,Rp) [A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k) [AT,BT,CT,DT]=1p21p(A,B,C,D,Wn) [b,a]=ss2tf(AT,BT,CT,DT) [bz,az]=impinvar(b,a,Fs) [H,W]=freqz(bz,az) plot(W*Fs/(2*pi),abs(H))。 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)生設(shè)計(jì)（論文） 6 [N,Wn]=cheblord(wp,ws,Rp,Rs,39。Rp=。ws=
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