基于matlab的iir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-06 04:46本頁面
【正文】 %模擬域低通轉(zhuǎn)換為高通系數(shù) [Bhz,Ahz]=bilinear(Bhs,Ahs,1/T)。 %求畫出數(shù)字濾波器幅頻特性Subplot(3,2,3)。grid。w/ 39。ylabel(39。)%(2)設(shè)計(jì)帶通omegalc=2*tan(wlc/2)/T。 %預(yù)畸變求濾波器通帶高端截止頻率wo=sqrt(omegalc*omegauc)。[Bbs,Abs]=lp2bp(B,A,wo,Bw)。 %模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字帶通系數(shù)變量 [h,w]=freqz(Bbz,Abz,512)。plot(w/pi,20*log10(abs(h)))。axis([0,1,150,0])xlabel(39。)。數(shù)字濾波器幅度（dB）39。模擬低通幅度 數(shù)字高通幅度 數(shù)字帶通幅度 （b）設(shè)計(jì)濾波器進(jìn)行圖像去噪處理以上是我們運(yùn)用MATLAB工具箱函數(shù)來編程設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器并對其頻響特性進(jìn)行分析的實(shí)例，下面我們就來引入數(shù)字濾波器處理圖像的實(shí)例具體分析。 由時域卷積，頻域乘積定理得R（U，V）=E（U，V）H（U，V）。實(shí)際上，圖像的能量大部分集中在幅度頻的低頻和中頻段，而圖像的邊緣和噪聲對應(yīng)于高頻部分。而Butterworth低通濾波器在物理上是可以實(shí)現(xiàn)的濾波器，它的轉(zhuǎn)移函數(shù)模的平方為,為N階，截止頻率為。K:\39。figure, imshow(I),D = imnoise(I,39。)。F=fft2(D)。 %轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)矩陣[N1,N2]=size(F)。d0=40。n2=fix(N2/2)。 h=1/(1+(d/d0)^(2*n))。 %低通濾波endendFD=ifftshift(FD)。FD=uint8(real(FD))。 從以上一系列函數(shù)設(shè)計(jì)中，我們由matlab函數(shù)來設(shè)計(jì)濾波器是次優(yōu)化的，它的設(shè)計(jì)步驟為：1．先選擇設(shè)計(jì)方法，后進(jìn)行設(shè)計(jì)，判斷其是否符合要求。因此我們下面將探討更優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法。要得到幅頻、相頻響應(yīng)特性，運(yùn)算量也是很大的。．FDATool設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器 FDATool(Filter Designamp。FDATool可以設(shè)計(jì)幾乎所有的常規(guī)濾波器，包括FIR和IIR的各種設(shè)計(jì)方法。FDATool界面總共分兩大部分，一部分是Design Filter。Design Filter部分主要分為：Filter Type(濾波器類型)選項(xiàng)，包括Lowpass(低通)、Highpass(高通)、Bandpass(帶通)、Bandstop(帶阻)和特殊的FIR濾波器。Filter Order(濾波器階數(shù))選項(xiàng)，定義濾波器的階數(shù)，包括Specify Order(指定階數(shù))和Minimum Order(最小階數(shù))。如果選擇Minimum Order，則MATLAB根據(jù)所選擇的濾波器類型自動使用最小階數(shù)。它的具體選項(xiàng)由Filter Type選項(xiàng)和Design Method選項(xiàng)決定。采用窗函數(shù)設(shè)計(jì)濾波器時，由于過渡帶是由窗函數(shù)的類型和階數(shù)所決定，所以只需定義通帶截止頻率，而不必定義阻帶參數(shù)。例如設(shè)計(jì)帶通濾波器時，可以定義Wstop1(頻率Fstop1處的幅值衰減)、Wpass(通帶范圍內(nèi)的幅值衰減)、Wstop2(頻率Fstop2處的幅值衰減)。我們將以一個IIR濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例來具體說明使用matlab工具箱的方便。在該實(shí)例中，首先在Response Type中選擇Bandpass 高通濾波器，然后在下面的Desigh Method中選擇IIR類型，并且指定 Filter Order項(xiàng)中的階數(shù)Specify Order=10 ，由于是設(shè)計(jì)elliptic 橢圓濾波器，其下面Option就不必選擇。通過菜單選項(xiàng)Analysis可以在特性區(qū)看到所設(shè)計(jì)的幅頻響應(yīng)、相頻響應(yīng)、沖擊響應(yīng)和零極點(diǎn)配置等特性，,。在工程中也是廣泛應(yīng)用 。這種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)思路是：，例如fvtool，sptool等，使用這些工具箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ，包括：延時，濾波器設(shè)計(jì)復(fù)雜度，阻帶衰減權(quán)衡分析，支持多種濾波器結(jié)構(gòu)包括：directform FIR，transposed，Overlapadd FIR以及之間的轉(zhuǎn)換用convert函數(shù)進(jìn)行操作。 .fvtool設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器 FVTool 可用于查看設(shè)計(jì)或?qū)氲臑V波器的特性，包括其幅度響應(yīng)、相位響應(yīng)、群延遲、極點(diǎn)零點(diǎn)圖、沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)等。Wp=60/600。Rp=1。 %濾波器參數(shù)設(shè)定[N, Wn] = BUTTORD(Wp, Ws, Rp, Rs)。 %巴特沃斯模擬濾波器[num, den] = iirlp2bp(B,A, , [, ])。 %進(jìn)入fvtool界面進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)與分析 FT=(B,A)。 %生成simulink仿真模型界面運(yùn)行此程序則會出現(xiàn)fvtool界面， Butterwoth濾波器幅頻特性界面 通過這個界面我們不僅可以分析道所要設(shè)計(jì)的濾波器的幅頻特性，還可以分析它的相頻特性，以及零極點(diǎn)圖，單位脈沖響應(yīng)，單位階躍響應(yīng)，群延遲，相位延遲以及加入高斯噪聲后的頻譜等等。 Noise Power Spectrum該濾波器的量化噪聲功率譜
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