【正文】 窗口，以便分析波形數(shù)據(jù)。第二，再根據(jù)系統(tǒng)框圖，在 SIMULINK 的 Untitled 窗口中建立模型，首先要從模型庫中找到需要的模塊，逐一找完，然后將各模塊位置調(diào)節(jié)好，最后完成連接就建模成功了。信宿是指接收信號的部分，可以在示波器上顯示。信號源是指輸入到系統(tǒng)中的信號，可以是各類型的。 使用 MATLAB/SIMULINK 仿真時，可分為通用或者專用仿真模塊。在進行復(fù)雜的 SIMULINK仿真時，有時候模塊太多會顯得模型很亂、看不清楚、弄不明白，又或者需要分析其中某部分的情況，就需要創(chuàng)子系統(tǒng)了，這樣不僅簡化了模型，而且對仿真分析也有幫助 。其中公共模塊庫是最 基礎(chǔ)，最通用的模塊庫，被用在各個領(lǐng)域，共包括 16 個模塊，有 Commonly Used Blocks(通用模塊庫 )、 Continuous(連續(xù)系統(tǒng)模塊 )、 Discontinuous(非線性系統(tǒng)模塊庫 )等。 SIMULINK 主要由這幾個部分，有模塊庫、模型造構(gòu)、指令分析、演示程序等等。在進行建模時，各個需要的模塊拖放好后調(diào)整相應(yīng)的位置，再用鼠標將各模塊連接起來，一個完整的系統(tǒng)就構(gòu)造好了。 SIMULINK 使用起來簡單、易懂。 SIMULINK 簡介與功能 SIMULINK 模型是通過對模型的設(shè)計模板進行嵌入模塊庫形式而創(chuàng)建的，每個功能模塊是通過對系統(tǒng)的定量描述，處理系統(tǒng)通過可視化技術(shù)的效果顯示出來。在圖形功能方面也很強大，可以支持 2D/3D 的圖形描述。在 MATLAB 中輩出部分錯誤的情況下，還是會運行出結(jié)果，同時還會提醒用戶錯誤的地方，很是友好。另外， MATLAB 軟件自帶的十分完善的工具箱，為設(shè)計所需的數(shù)字濾波器提供了更為便利、有用的工作操縱環(huán)境。但是給軟件推出后，受到了很大的關(guān)注，應(yīng)用范圍也隨之變廣。 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 8 第 3 章 基于 MATLAB 的設(shè)計與仿真 MATLAB 簡介 MATLAB 是 Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的縮寫。等波紋切比雪夫逼 近運用加權(quán)逼近誤差 ()jwEe ，用來表示為： ( ) ( ) ( ( ) ( ) )j w j w j w j wdE e W e H e H e?? （ ） 以上， ()jwWe 在追求比較嚴謹?shù)那闆r下，逼近加權(quán)函數(shù)能夠得到相當大的全值，反之，獲得的應(yīng)該是相對比較小的加權(quán)值。 窗函數(shù)和頻率采樣法在 FIR 濾波器的研究中被普遍的施行，遺憾的是兩種方法不是最佳的方法。 一般情況下，濾波器的設(shè)計過程中對帶通和阻帶的誤差波動的設(shè)求是不同的。雖然解決了這個問題，但是新的問題又出現(xiàn)了，此時體現(xiàn)了一個道理，魚和 熊掌不可兼得，也就是說這種函數(shù)無法實現(xiàn)最優(yōu)化準則。現(xiàn)實生活中，僅僅通過運用函數(shù)法中的矩形窗的設(shè)計方法，這樣才能實現(xiàn)第一種最佳化準則，不如人意的是吉布斯 (Gibbs )效應(yīng)的無法避免性，讓設(shè)計的理想性難以實現(xiàn)，無法滿足人們的需求。 把頻域作為出發(fā)點進行探索，物理概念明了，利落便捷； 利于窄帶濾波器 設(shè)計，此刻時頻率響應(yīng)僅有極少部分是非零值，然而截至頻率卻沒有想象中的容易掌握。假使僅僅加大阻帶的衰弱，而卻不改變演進帶寬，這時，可以通過加大采樣點 N 來實現(xiàn)。采取線性最佳的方法獲得演進帶采樣點的位置，獲取期望的相對極臨近的演進帶 （不僅僅是隨隨便便的設(shè)置一個演進帶）。 選取內(nèi) N 個抽樣值得束縛限制條件： ? ? ? ?? ? ? ?? kNHkH mNm ?? ???? 10 ??? Nk （ ） 使得阻帶消減的方法如下： （ 1） 擴大演進帶寬，舍棄演進帶獲得阻帶消弱的添加。可以說部分臨界偏差是無法避免的，偏差的波動范圍是通過期望頻率響應(yīng)的性質(zhì)確定的，期望中的頻率響應(yīng)波動范圍越小，內(nèi)嵌值越臨近期望的完美狀態(tài)。此或者用來臨界或者。由于頻率抽樣發(fā)把時域作為起點，對設(shè)定的期望的頻率響應(yīng)給予同樣大小距離的取數(shù)，即 ? ? ? ?kHeHdkNjd ?? ??? 2 （ ） 接著，把這個 ??kHd 設(shè)定成現(xiàn)實的 FIR 數(shù)字濾波器的頻率特性的抽樣值 ??kH ，即令 ? ? ? ? ? ?kNjdd eHkHkH ??? 2???， 1,1,0 ?? Nk ? （ ） 得到后，拿 DFT 定義，能夠按照頻域的獨一無二的 N 個抽樣值來得到有 ??nh [7]。 用窗函數(shù)設(shè)計 FIR 濾波器的過程如下： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? jDTFTndIDTFFTjd eHnhnheH ???? ?????? ?????? ?? * 工程中常見的窗函如有很多種，這幾種窗函數(shù) 參數(shù)的比較見表 21 所示。為了減少這種影響，需要引入一個線性相位 FIR 濾波器的設(shè)計，以滿足技術(shù)要求。這種效果是由波動的通頻帶展寬和過渡區(qū)，不能滿足技術(shù)要求造成的。設(shè)截取的額一段用 ??nhd 表示，即 ? ? ? ? ? ?nNRnhnh d? （ ） 以上， ??nRN 是一個矩形序列，長度為 N。 窗函數(shù)設(shè)計法 設(shè)希望逼近的濾波器頻率響應(yīng)函數(shù)為，其單位脈沖響應(yīng)是 ??nhd [6]。 （ 2） 由于 系統(tǒng)函數(shù) 是因果的系統(tǒng)，所以所有的極點在 z =0 處呈現(xiàn)收斂的狀態(tài)。還緊接著，由于 FIR 濾波器的脈沖響應(yīng)在單位長度 下是有限的，所以總能由 FFT（快速的傅立葉變換）算法運算之后得到濾波后的信號，因此可以大大提高了運算效率。 以上是關(guān)于 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計的研究，線性相位要的要求比較嚴格受限制。 （ 2） 指導(dǎo)一個具有穩(wěn)定的因果系統(tǒng)的函數(shù)來無限接近這一目標的性能參量。 具體的過程是分析輸入信號的特征，通過計算和處理把輸入信號轉(zhuǎn)換成一定的輸出，最后獲得有用的信號，由此實現(xiàn)濾波目的。 也可以說 是將輸入信號變換成一定的輸出，從而達到目的，以獲得有用的信號。 FIR 濾波器是對應(yīng)于一個離散系統(tǒng)的模擬濾波器的應(yīng)用設(shè)備，一個數(shù)字濾波器的作用是用于消除摻雜有的噪聲干擾設(shè)備從而獲得有用信號。 數(shù)字濾波器的操作流程如下圖 22 所示： 李曉艷：基于 MATLAB 的高階帶通濾波器的設(shè)計與仿真 4 圖 22 數(shù)字濾波器的設(shè)計步驟 數(shù)字濾波器的設(shè)計方法 FIR 濾波器的特點 數(shù)字濾波器的原理是指： 在輸入序列中的頻率特性分別與所述數(shù)字濾波器（或頻譜）的輸出序列，所述數(shù)字濾波器的響應(yīng)于所述采樣單元，也稱為與該濾波器的頻域相呼應(yīng)的頻率的分布曲線。 本其質(zhì)上是一個數(shù)字濾波器操作流程，完成對信號的處理操作。圖 21 為各種數(shù)字濾波器對的理想幅度頻率響應(yīng)（只表示正頻率部分）。 具體的過程是分析輸入信號的特征，通過計算和處理把輸入信號轉(zhuǎn)換成一定的輸出，最后獲得有用的信號，由此實現(xiàn)濾波目的。 也可以說是將輸入信號變換成一定的輸出，從而達到目的，以獲 得有用的信號。 濾波器是對應(yīng)于一個離散系統(tǒng)的模 擬濾波器的應(yīng)用設(shè)備，一個數(shù)字濾波器的作用是用于消除摻雜有的噪聲干擾設(shè)備從而獲得有用信號。 數(shù)字信號處理，循名責實主要是利用數(shù)學(xué)上的公式或者具有特定的符號的序列把有用的信號取而代之。在通信過程，濾波器起著相當大的作用，是缺之必少的。 數(shù)字化信號在實際生活中是多種多樣的： 最常見的電視、廣播、通信，與生活密切聯(lián)系的航空、天文氣象，大到軍事上的雷達 、控制等。事實上數(shù)字濾波器的另一方面也有相當突出的優(yōu)點，因此信號處理是數(shù)字濾波器的另一個目標。數(shù)字信號處理的理論和技術(shù)始一出現(xiàn)就受到極大的關(guān)注，近年來已經(jīng)慢慢完善成為了一個嶄新的學(xué)術(shù)科學(xué)性質(zhì)的體系。因此研究數(shù)字濾波器是很有必要的，它對通信和其它領(lǐng)域的發(fā)展有著不可少的作用。 在通信行業(yè)，濾波器對信號的處理，相當重要。盡管濾波器的發(fā)展相當?shù)难杆?，進步的特別快，但仍無法做到將理想的狀態(tài)。帶通濾波器使有用信號能夠通過某一頻段，其他的信號被抑制較低的狀態(tài)，從而達到過濾的目的。新型濾波器與傳統(tǒng)濾波器相比，運用更加靈活，可以根據(jù)隨機信號的某類特征，設(shè)定某種最優(yōu)化的準則下，最大限度的抑制干擾，從而得到最佳的信號。 但是，如果信號占用的頻帶差距太小出現(xiàn)重疊，傳統(tǒng)濾波器的效果將不會太明顯，起不到很好的作用。 數(shù)字濾波器的種類有很多，總體也可以分為兩大類：傳統(tǒng)濾波器和新型濾波器。與模擬濾波技術(shù)相比，數(shù)字濾波技術(shù)對數(shù)字信號分析、處理更加方便。 Optimization Design Method 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 概述 言 濾波器是一種用來消除有用信號里面參雜的干擾信號的器件，與模擬濾波器相對應(yīng)的應(yīng)用在離散系統(tǒng)中是數(shù)字濾波器 [2]。 Window Function Method。s life. The world we live in is full of all kinds of information, some of what we need, some of us are redundant, and unwanted signals often confounding delivered to us in the signal we need. In order to receive information, we must process these signals, stay by processing make the useful signal, need not is filtered or weaken, the process, we need to make use of filter. With the development of munication technology is not tight, filter plays an indispensable role in munication, especially more and more significant role in the civil. In promoting the development of social munication business, spread spectrum munication will be more potential, there will be more broad development road. This paper introduces the design and Simulation of how to use MATLAB for high order band pass f