20xx用雙線性變換法設(shè)計(jì)原型低通為巴特沃茲型的數(shù)字iir高通濾波器-展示頁(yè)
2025-01-17 01:18本頁(yè)面
【正文】 ，總的誤差小，對(duì)字長(zhǎng)要求低。 極點(diǎn)位置可單獨(dú)調(diào)整； 通常在實(shí)際中很少采用上述兩種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高階系統(tǒng)，而是把高階變成一系列不同組合的低階系統(tǒng)(一、二階)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
IIR濾波器實(shí)現(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)有： (1)IIR濾波器的直接型結(jié)構(gòu)； 優(yōu)點(diǎn)：延遲線減少一半，變?yōu)镹 個(gè)，可節(jié)省寄存器或存儲(chǔ)單元； 缺點(diǎn)：其它缺點(diǎn)同直接I型。由于乘法是一種耗時(shí)運(yùn)算，而每個(gè)延遲單元都要有一個(gè)存儲(chǔ)寄存器，因此采用最少常熟乘法器和最少延遲支路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通常的選擇，以便提高運(yùn)算速度和減少存儲(chǔ)器。不同的運(yùn)算處理方法決定了濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的不同。輸入序列的頻譜經(jīng)過(guò)濾波后,因此，只要按照輸入信號(hào)頻譜的特點(diǎn)和處理信號(hào)的目的， 適當(dāng)選擇，使得濾波后的滿足設(shè)計(jì)的要求，這就是數(shù)字濾波器的濾波原理。數(shù)字濾波器和模擬濾波器有著相同的濾波概念,根據(jù)其頻率響應(yīng)特性可分為低通、高通、帶通、帶阻等類(lèi)型,與模擬濾波器相比,數(shù)字濾波器除了具有數(shù)字信號(hào)處理的固有優(yōu)點(diǎn)外,還有濾波精度高(與系統(tǒng)字長(zhǎng)有關(guān))、穩(wěn)定性好(僅運(yùn)行在0與l兩個(gè)電平狀態(tài))、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
2 概要設(shè)計(jì)： 2. 1 數(shù)字濾波器介紹 數(shù)字濾波器是具有一定傳輸選擇特性的數(shù)字信號(hào)處理裝置,其輸入、輸出均為數(shù)字信號(hào),實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由有限精度算法實(shí)現(xiàn)的線性時(shí)不變離散系統(tǒng)。數(shù)字濾波器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的優(yōu)劣。無(wú)論是信號(hào)的獲取、傳輸，還是信號(hào)的處理和交換都離不開(kāi)濾波技術(shù)，它對(duì)信號(hào)安全可靠和有效靈活地傳輸是至關(guān)重要的。例如，對(duì)數(shù)字信號(hào)經(jīng)行濾波以限制他的頻帶或?yàn)V除噪音和干擾，或?qū)⑺麄兣c其他信號(hào)進(jìn)行分離；對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析或功率譜分析以了解信號(hào)的頻譜組成，進(jìn)而對(duì)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別；對(duì)信號(hào)進(jìn)行某種變換，使之更適合于傳輸，存儲(chǔ)和應(yīng)用；對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼以達(dá)到數(shù)據(jù)壓縮的目的，等等。因此，數(shù)字信號(hào)實(shí)際上是用數(shù)字序列表示的信號(hào)，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)采樣和量化后，得到的數(shù)字信號(hào)是一個(gè)一維離散時(shí)間序列；而圖像信號(hào)經(jīng)采樣和量化后，得到的數(shù)字信號(hào)是一個(gè)二維離散空間序列。模擬信號(hào)是自變量的連續(xù)函數(shù)，自變量可以是一維的，也可以是二維或多維的。
數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，而數(shù)字化是智能化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，實(shí)際生活中遇到的信號(hào)多種多樣，例如廣播信號(hào)、電視信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、通信信號(hào)、導(dǎo)航信號(hào)、射電天文信號(hào)、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)、控制信號(hào)、氣象信號(hào)、地震勘探信號(hào)、機(jī)械振動(dòng)信號(hào)、遙感遙測(cè)信號(hào)，等等。
驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的濾波器。
求出所設(shè)計(jì)濾波器的Z變換。用雙線性變換法設(shè)計(jì)原型低通為巴特沃茲型的數(shù)字IIR高通濾波器
電子信息工程 專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 xx 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電信 學(xué)號(hào) xxxx 題 目 用雙線性變換法設(shè)計(jì)原型低通為巴特沃茲型的數(shù)字IIR高通濾波器 課題性質(zhì) 其它 課題來(lái)源 自擬課題 指導(dǎo)教師 xxx 同組姓名 xxxx 主要內(nèi)容 用雙線性變換法設(shè)計(jì)原型低通為巴特沃茲型的數(shù)字IIR高通濾波器，要求通帶邊界頻率為500Hz，阻帶邊界頻率分別為400Hz，通帶最大衰減1dB，阻帶最小衰減40dB，抽樣頻率為2000Hz，用MATLAB畫(huà)出幅頻特性，畫(huà)出并分析濾波器傳輸函數(shù)的零極點(diǎn)； 信號(hào)經(jīng)過(guò)該濾波器，其中300Hz，600Hz，濾波器的輸出是什么？用Matlab驗(yàn)證你的結(jié)論并給出的圖形。
任務(wù)要求 掌握用雙線性變換法設(shè)計(jì)原型低通為巴特沃茲型的數(shù)字IIR高通濾波器的原理和設(shè)計(jì)方法。
用MATLAB畫(huà)出幅頻特性圖。
參考文獻(xiàn) 程佩青著，《數(shù)字信號(hào)處理教程》，清華大學(xué)出版社，2001 Sanjit K. Mitra著，孫洪，余翔宇譯，《數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（MATLAB版）》，電子工業(yè)出版社，2020年1月 郭仕劍等，《MATLAB 》，人民郵電出版社，2020年 胡廣書(shū)，《數(shù)字信號(hào)處理 理論算法與實(shí)現(xiàn)》，清華大學(xué)出版社，2020年 審查意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日 說(shuō)明：本表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，由教研室主任審核后下達(dá)給選題學(xué)生，裝訂在設(shè)計(jì)（論文）首頁(yè) 1 需求分析 當(dāng)今，數(shù)字信號(hào)處理(DSP：Digtal Signal Processing)技術(shù)正飛速發(fā)展，它不但自成一門(mén)學(xué)科，更是以不同形式影響和滲透到其他學(xué)科：它與國(guó)民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，與國(guó)防建設(shè)緊密相連；它影響或改變著我們的生產(chǎn)、生活方式
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