【正文】 tdata reserved to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin mand line arguments to lyl (see VARARGIN) % Choose default mand line output for lyl = hObject。 end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainf(gui_State, varargin{:})。amp。, [])。, [] , ... 39。, lyl_OutputF, ... 課程設(shè)計 第 29 頁 共 44 頁 39。, lyl_OpeningF, ... 39。, gui_Singleton, ... 39。, mfilename, ... 39。 gui_State = struct(39。,...) creates a new LYL or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before lyl_OpeningF gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to lyl_OpeningF via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE39。,39。,hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in with the given input arguments. % % LYL(39。 3 張圣勤 實用教程 北京：機械工程出版社 2020 年 3 月 課程設(shè)計 第 28 頁 共 44 頁 附錄 界面程序： function varargout = lyl(varargin) % LYL Mfile for % LYL, by itself, creates a new LYL or raises the existing % singleton*. % % H = LYL returns the handle to a new LYL or the handle to % the existing singleton*. % % LYL(39。 MATLAB 信號處理工具箱為濾波器設(shè)計及分析提供了非常優(yōu)秀的輔助設(shè)計工具 , 在設(shè)計數(shù)字濾波器時 , 善于應(yīng)用 MATLAB進行輔助設(shè)計 , 能夠大大提高設(shè)計效率。 采用 MATLAB設(shè)計濾波器，使原來非常繁瑣復(fù)雜的程序設(shè)計變成了簡單的函數(shù)調(diào) 用，為濾波器的設(shè)和實現(xiàn)開辟了廣闊的天地， 尤其是 Matlab工具箱使各個領(lǐng)域的研究人員可以直觀方便地進行科學(xué)研究與工程應(yīng)用。但經(jīng)過思考并仔細檢查，最后得以編譯成功。 其實用 MATLAB 軟件做實驗是要細心的，因為很多的語法和常量變量的定義我們都要仔細 ，一個不小心看錯了或者輸入不認真是容易出錯誤。 課程設(shè)計 第 26 頁 共 44 頁 總結(jié) 經(jīng)過一周的課程設(shè)計，使我們學(xué)到了很多，并且明白 熟練掌握 MATLAB軟件的使用是非常重要的，整個課程設(shè)計過程中，我們都要用到它。因為帶通帯阻時， Wp和 Ws都為二維量。 5，再按 ‘ 濾波后圖形 ‘ 按鈕，得出經(jīng)濾波后 圖形。 3， 點 ‘ 輸出波形 ‘按鈕即可輸出相 應(yīng)濾波器的幅頻特性曲線。 使用方法： 1，在信號輸入通道中可以選擇濾波器種類。 功能：該軟件為 IIR巴特沃斯濾波器的模擬軟件，可根據(jù)參數(shù)的不同，設(shè)計出不同指標要求的濾波器。 濾波的效果 濾波前的信號圖： m=2； n=5 課程設(shè)計 第 24 頁 共 44 頁 濾波后圖形； 第四章 界面設(shè)定 在設(shè)計過程中，可以對比濾波器幅頻相頻特性和設(shè)計要求，隨時調(diào)整參數(shù)和濾波器類型，以便得到最佳效果 。 輸入信號為： y=y1+y2=sin(mπ ) +sin(n*π )。 plot(t,y)。 % plot(f,abs(fx(n+1))*2/N)。 y2=sin(n.*t)。))。 n=str2double(get(,39。String39。 課程設(shè)計 第 23 頁 共 44 頁 （附）濾波信號的輸入 ： t=0::9。 帶阻濾波器減弱 (或減少 )一定頻率范圍信號 , 但容許頻率低于於下限截止頻率和高于上限截止頻率的信號的通過。 高通濾波器容許高頻信號通過 , 但減弱 (或減少 )頻率低于於截止頻率的信號的通過。 在 振幅 的對數(shù)對角頻率的波特圖上 ,從某一邊界角頻率開始 ,振幅隨著角頻率的增加 而逐步減少 ,趨向負無窮大。)。 xlabel(39。巴特沃斯帶阻濾波器 39。 %繪出巴特沃斯數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線 grid on。 %168。 %指定一段頻率值 [D,C]=impinvar(B,A,fs)。 %調(diào)用 butter函數(shù)設(shè)計巴特沃斯濾波器 247。s39。stop39。)。 %設(shè)置通帶最大最小衰減 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,39。 %設(shè)置歸一化通帶和阻帶截止平率 Ap= 1。 Wp=[.*pi .*pi]。 帶阻濾波器技術(shù)指標為： Wp=[ ]rad Ap=1dB T=2s Ws=[ ]rad As=11dB 程序為： 課程設(shè)計 第 21 頁 共 44 頁 T=2。)。 ylabel(39。Frequency/Hz39。)。 title(39。 plot(W/pi,abs(Hz))。 % %調(diào)用脈沖響應(yīng)不變法 168。 %調(diào)用 butter函數(shù)設(shè)計巴特沃斯濾波器 W=linspace(0,pi,400*pi)。s39。bandpass39。)。 %設(shè)置通帶最大最小衰減 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Ap,As,39。 %設(shè)置歸一化通帶和阻帶截止平率 Ap= 1。 %采樣頻率 Wp=[.*pi .*pi]。 課程設(shè)計 第 19 頁 共 44 頁 T=2。 得出幅頻特性如下圖： 課程設(shè)計 第 18 頁 共 44 頁 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 111 . 0 51 . 11 . 1 51 . 21 . 2 51 . 31 . 3 51 . 4巴特沃斯高通數(shù)字濾波器F r e q u e n c y / H zMagnitude 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計 IIR 帶通數(shù)字濾波器實例。Magnitude39。)。 xlabel(39。巴特沃斯高通數(shù)字濾波器 39。 %繪制巴特沃斯數(shù)字高通濾波器的幅頻響應(yīng)曲線 grid on。 %返回頻率響應(yīng) 166。168。 %指定一段頻率值 [D,C]=impinvar(B,A,fs)。)。,39。 %調(diào)用 butter函數(shù)確定巴特沃斯濾波器階數(shù) [B,A]=butter(N,Wc, 39。s39。 As=15。 Ws= .*pi。 %采樣周期 fs=1/T。 得出幅頻特性如下圖： 課程設(shè)計 第 16 頁 共 44 頁 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 100 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4巴特沃斯低通數(shù)字濾波器F r e q u e n c y / H zMagnitude 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計 IIR 高通數(shù)字濾波器實例。Magnitude39。)。 xlabel(39。巴特沃斯低通數(shù)字濾波器 39。 %繪出巴特沃斯數(shù)字低通濾波器的幅頻特性曲線 grid on。返回頻率值 166。 Hz=freqz(D,C,W)。 %指定一段頻率值 [D,C]=impinvar(B,A,fs)。)。 %調(diào)用 butter函數(shù)確定巴特沃斯濾波器階數(shù) [B,A]=butter(N,Wc,39。s39。 As=15。 課程設(shè)計 第 15 頁 共 44 頁 Ws=.*pi。 fs=1/T。 第三章 IIR 濾波器的頻率響應(yīng) 實例 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計 IIR 低通數(shù)字濾波器實例。 Ω =Ω c 時， ，幅度衰減 ，相當于 3bd 衰減點。 理想濾波器的過渡帶為Ω，阻帶 |H(jΩ )|=0，通帶內(nèi)幅度 |H(jΩ )|=常數(shù)， H(jΩ )線性相 位。 其振幅平方函數(shù)具有如 21 式： （ 28） 式中， N 為整數(shù)，稱為濾波器的階數(shù)， N 越大，通帶和阻帶的近似性越好，過渡帶也越陡。 巴特沃斯濾波器的特性是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在組頻帶則逐漸下降為零。另外，數(shù)字濾波器的頻響也不是簡單的重現(xiàn)模擬濾波器的頻響，而是模擬濾波器頻響的周期嚴拓，周期為 Ω S=2π /T=2π fs，即 （ 27） 巴特沃斯濾波器 巴特沃斯濾波器是電子濾波器的一種。每一橫帶的左半部分映射到 Z 平面單位圓以內(nèi)，每一橫帶的右半部分映射到 Z 平面單位圓以外 ， jΩ 軸映射在單位圓上，但 jΩ 軸上的每一段2pi/T 都應(yīng)于繞單 位圓一周 。如以 Ha(s)及 H(z)分別表示 ha(t)的拉式變換及 h(n)的 z 變 換，即 Ha(s)=L[ha(t)] （ 24） H(z)=Z[h(n)] （ 25） 則根據(jù)采樣序列 z 變換與模擬信號拉式變換的關(guān)系，得： （ 26） 上式表明，采樣脈沖響應(yīng)不變法將模擬濾波器變換為數(shù)字