【正文】 during object creation, after setting all properties. function edit4_CreateF(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 % eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles empty handles not created until after all CreateFs called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,39。) returns contents of edit4 as text % str2double(get(hObject,39。 end function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) % eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,39。defaultUicontrolBackgroundColor39。BackgroundColor39。)。,39。 end 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 18 function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit3_CreateF(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO) % eventdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles empty handles not created until after all CreateFs called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc set(hObject,39。defaultUicontrolBackgroundColor39。BackgroundColor39。)。,39。 function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit2_CreateF(hObject, eventdata, handles) if ispc set(hObject,39。 end function untitled1_OpeningF(hObject, eventdata, handles, varargin) = hObject。 end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainf(gui_State, varargin{:})。amp。, [])。, [] , ... 39。, untitled1_OutputF, ... 39。, untitled1_OpeningF, ... 39。, gui_Singleton, ... 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 17 39。, mfilename, ... 39。 gui_State = struct(39。按設計思路要求當輸人數(shù)字濾波器性能指標并按下“ butterworth”命令按鈕時，開始在 GUI 上畫模擬原型濾波器的頻率響應以及它在 S 平面的零極點分布，同時顯示濾波器階數(shù) Ⅳ 、原型濾波器的分子分母多項式系數(shù) b,a； [9]選擇“濾波器類型選擇”并按下“確定”按鈕時應畫出相應的數(shù)字濾波器幅頻響應曲線及設計的數(shù)字濾波器的 分子分母多項式系數(shù) bz,az。 [9] 本次任務涉及到兩個最主要的回調 函數(shù)編寫，即命令按鈕和下拉菜單。是由各種圖形對象，如圖形窗口菜單按鈕、文本框等構建的用戶界面，是人機交流信息的平臺和工具。所謂圖形用戶界面。 axis([0,0,40])。db39。)。) xlabel(39。plot(f2,mag2) %輸出信號頻譜波形 title(39。*fs/length(y1)。 mag2=abs(y1)。)。 ylabel(39。t39。輸出信號 39。 %數(shù)字濾波函數(shù)輸出 subplot(2,1,1)。 axis([0,0,40])。db39。)。) 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 16 xlabel(39。plot(f1,mag1) %混頻信號頻譜波形 title(39。*fs/length(s1)。 mag1=abs(s1)。)。 ylabel(39。t39。輸入信號 39。plot(n*T,s) %混頻信號波形 % subplot(2,1,1)。plot(T,s) %混頻信號波形 s=sin(2*pi*500*n*T)+sin(2*pi*7000*n*T)。 % s=sin(2*pi*500*T)+sin(2*pi*7000*T)。 plot(W,20*log10(abs(H)))。 sys=tf(bz,az,T)。%直接獲取歸一化低通原型 [bs,as]=lp2lp(bp,ap,Wn*pi*Fs)。s39。%設定模擬低通原型的零極點增益參數(shù) [bp,ap]=zp2tf(z,p,k)。 %求歸一化頻率 [N,Wn]=buttord(W1p,W1s,Rp,Rs)。 W1p=2*tan(2*pi*fp*T/2)/pi。Rs=60。Fs=1000。 fp=40。 [9] 實現(xiàn)程序如下： clear。 這 充分顯示了兩種設計方法的特點， 形象直觀。 由 ?? ??Ni iia ps AsH1)( （ ） 得到： ?????? Ni nTpi nTueATnThTnh i1 )()()( （ ） 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 14 雙 線 性變換法 雙線性變換法的設計過程如下： 由積分器構成的模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)形式； ) NM( 1)(1000 以方便說明設 ??????????????NjjjNjjjNiiiMiiiasdscAsbsasH （ ） 2. 由傳遞函數(shù)得信流圖 ： 圖 滿足指標要求的低通 IIR數(shù)字濾波器的 幅度特性， 如果與 Butterworth模擬原形低通濾波器相比較可知，采用脈沖響應不變法轉換成的數(shù)字 濾波器的幅度特性與原形低通濾波器幅度特性有差別，且頻率愈高差別愈大，這是由于頻率混疊現(xiàn)象起的。其設計過程都是由給定的模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù) Ha(s)去變換出相應的數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù) H(z)。 常用的兩種方法是脈沖響應不變法和雙線性變換法。然后用 MATLAB 設計一個巴特沃斯 IIR 低通濾波器，最后用 GUI 設計一個界面。對設計的各個步驟， MATLAB 提供了相應的工具箱函數(shù)，使 IIR數(shù)字濾波器的設計變得非常簡單。即在規(guī)定意義上去逼近系統(tǒng)的特性，如果在 S平面上去逼近，就得到模擬濾波 器；如果在 z 平面逼近 ，就得到數(shù)字濾波器。隨著 MATLAB軟件尤其是 MATLAB 的信號處理工作箱的不斷完善，不僅數(shù)字濾波器的計算機輔助設計有了可能，而且還可以使設計達到最優(yōu)化。 9． uimenu 函數(shù)：生成圖形窗口的菜單中層次菜單與下一級子菜單。 7． image 函數(shù)：顯示圖片對象。 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 5． patch 函數(shù)：填充多邊形。 3． axes 函數(shù)：創(chuàng)建坐標軸圖形對象。 圖 回調函數(shù) callback菜單 句柄圖形之間的層次關系 可以創(chuàng)建圖形句柄的常見函數(shù) ： 1． figure 函數(shù)：創(chuàng)建一個新的圖形對象。用于保存程序代碼。例如按鈕被按下時發(fā)生，下拉框改變值時發(fā)生， sliderbar 拖動時發(fā)生等等。 GUI 界面設計的總結 GUIDE 幫助創(chuàng)建 GUI 圖 創(chuàng)建 GUI 在 Command 里面輸入 GUIDE 或者從菜單里面，或者從快捷按鈕均可進入 GUIDE新建并且保存后，會生成相應的 fig 文件和 m 文件，在 Layout 編輯視圖， [11]可以使用如下工具： Layout Editor：布局編輯器； Alignment Tool：對齊工具； Property Inspector：對象屬性觀察器； Object Browser：對象瀏覽器； 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 9 Menu Editor：菜單編輯器。接下來再通過控件布置編輯器來設置控件的對齊方式及間距等，以完善界面功能。如“確定”命按鈕對應的“ tag”標記為“ pushbutton2”；“濾波器類型選擇”下拉菜單對應的“ tag”是“ popupmenul” [4]。對按鈕、編輯框等．可直接設置 string 值。 ⑷控件的 String 屬性：它是對控件對象所顯示內容的設置。 ⑵控件的 FontSize 屬性：用來設置控件對象顯示內容的字體字號。進行 GUI設計時，首先單擊面板左邊所需的控件，然后在右邊的圖形界面編輯區(qū)中再次單擊某一恰當位置，這時將在該位置上為圖形界面添加相應的控件。利用 MATLAB設計濾波器，可以隨時對比設計要求和濾波器特性調整參數(shù)，直觀簡便，極大的減輕了工作量，有利于濾波器設計的最優(yōu)化。 利用 MATLAB 信號處理工具箱（ Signal Processing Toolbox）快速有效的設計由軟件組成的常規(guī)數(shù)字濾波器的設計方法。同時對一些特殊的可視化要求，例如圖形對話等， MATLAB 也有相應的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求?？捎糜诳茖W計算和工程繪圖。 MATLAB 自產生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對圖形進行標注和打印。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調試系統(tǒng)，程序不必經過編譯就可以直接運行，而且能夠及 時地報告出現(xiàn)的錯誤及進行出錯原因分析。隨著 MATLAB 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級， MATLAB 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows 的標準界面，人機交互性更強，操作更簡單。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序（ M 文件）后再一起運行 。 MATLAB 可以進行 矩陣 運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應用于工程計算、控制設計 、信號處理與通訊、 圖像處理 、 信號檢測 、金融建模設計與分析等領域。 [9] MATLAB 是 一個高級的矩陣 /陣列語言， MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學軟件。 其 應用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、 控制系統(tǒng)設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。 長沙學院畢業(yè)設計 (論文 ) 6 第 2 章 IIR 濾波器設計 相關工具和技術 系統(tǒng)仿真軟件（ MATLAB） MATLAB 是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè) 數(shù)學軟件 ，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB和 simulink 兩大部分。第五章對本論文進行了總結和對 IIR濾波器的展 望。研究的重點和難點都集中于源程序。 首先要明確 IIR 濾波器 的基本原理， IIR 濾波器在本質上無限沖擊響應，必須要用逼近的方法來實現(xiàn)。 課題研究方法 本課題主要內容是在研究分析 IIR 濾波器的原理 的基礎