基于matlab濾波器設計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-03 18:19本頁面
【正文】 得較陡的過渡帶。窗函數(shù)的選擇一般要滿足以下三個條件[7]：（1）具有較低的旁瓣幅度，尤其是第一旁瓣幅度。最后，驗證所設計的濾波器是否滿足要求，若不滿足，重新設計。在截斷的過程中要保證FIR濾波器的穩(wěn)定性與線性相位的特性。其次，因為理想濾波器的是無限長的，所以需要對進行截斷，數(shù)學上稱這種方法為窗函數(shù)法[1]。窗函數(shù)法由于簡單、物理意義清晰，因而得到了較為廣泛的應用。FIR 數(shù)字濾波器滿足線性相位的條件是其乘法器的系數(shù)關于中點對稱，又因為其結(jié)構(gòu)無反饋的回路，所以是無條件的穩(wěn)定系統(tǒng)。 FIR 數(shù)字濾波器設計原理FIR 數(shù)字濾波器可以用下面的差分方程來描述[6]其中x（n）是輸入序列，y（n）是輸出序列，h（n）是系統(tǒng)的單位脈沖響應。幅度/dB’)。頻率/Hz’)。)。plot((w/2*pi),20*log10(magH),39。magH=abs(H)。%計算濾波器傳遞函數(shù)多項式系數(shù)w=linspace(1,4000,1000)*2*pi。s39。%計算階數(shù)和截止頻率Fc= Wn/( 2* pi)。s39。Rs=100。ws=[1500 3500]*2*pi。設計一帶通濾波器, 設計要求為: 通帶頻率2~ 3 kHz、 kHz、通帶紋波為1dB、阻帶衰減大于100dB, 并畫出幅頻特性曲線[5](如圖2所示)。 利用MATLAB設計帶通濾波器設計高通、帶通、帶阻濾波器的傳統(tǒng)方法是: 根據(jù)對高通、帶通、帶阻濾波器的特性指標要求, 導出相應的低通原型的指標來, 然后確定低通原型的傳遞函數(shù)H(s) ,再根據(jù)一定變換關系得出高通、帶通、帶阻濾波器的傳遞函數(shù)。)語句來實現(xiàn)Butterworth濾波器的設計。)語句實現(xiàn)Butterworth濾波器階數(shù)和邊緣頻率的確定；[b,a]=butter(N,Wn,39。在MATLAB中，用[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,39。幅頻特性)39。幅度(dB))39。頻率(Hz))39。plot(w/(2*pi),20*log10(magH)) 。H=freqs(b,a,w)。)。[b,a]=butter(N,Wn,39。s39。Rs=60。Ws=400*2*pi。根據(jù)對設計要求的分析，低通濾波器采用Butterworth濾波器, 因為它具有較平坦的幅頻特性, 而且其元件值比較合乎實際、對精度要求稍寬。3 基于MATLAB的濾波器設計由于濾波器種類的不同，在此討論基于MATLAB的模擬濾波器設計和基于MATLAB的數(shù)字濾波器的設計。利用SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真與分析[3]，在進入虛擬實驗環(huán)境后，不需要書寫代碼，只需使用鼠標拖動庫中的功能模塊并將它們連接起來，再按照實驗要求修改各元器件的參數(shù)。MATLAB集成環(huán)境主要包括五個部分[2]：MATLAB語言、MATLAB工作環(huán)境、句柄圖形、MATLAB數(shù)學函數(shù)庫和數(shù)學建模、小波分析、MATLAB API(App lication Program Interface)。成為大學生、碩士生和博士生必須掌握的基本技能。是現(xiàn)今國際公認的最優(yōu)秀的科技應用軟件，它具有強大的數(shù)值計算和工程運算功能、符號計算功能和科學數(shù)據(jù)可視化能力。MATLAB軟件是由美國Mathworks公司推出的用于數(shù)值計算和圖形處理的科學計算系統(tǒng)環(huán)境。(4) 功能豐富的應用工具箱，為用戶提供了大量方便而實用的處理工具。(2) 完備的圖形處理功能，實現(xiàn)計算結(jié)果和編程的可視化。本文是通過舉例設計模擬和數(shù)字兩種濾波器的設計方法的實現(xiàn)、電路圖的以及仿真出其波形。雖然目前已有多種成熟的逼近函數(shù)（矩形窗等）, 然而不論哪種逼近函數(shù)都需要進行非常繁瑣的計算, 而且通過綜合設計確定實現(xiàn)這一傳遞函數(shù)的電路及其元件值的過程也很復雜。濾波器的設計在這些領域中必不可少, 甚至是至關重要的環(huán)節(jié), 其優(yōu)劣將直接影響整個系統(tǒng)的性能。濾波器的功能主要由其系統(tǒng)函數(shù)決定。 Chebyshev filter目錄1引 言 12 MATLAB軟件
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