基于MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc_第1頁(yè)
基于MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc_第2頁(yè)
基于MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc_第3頁(yè)
基于MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc_第4頁(yè)
基于MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩2頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、謝謝閱讀基于 MATLAB的數(shù)字帶通濾波器課程設(shè)計(jì)報(bào)告1西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系課程設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)班級(jí)08 級(jí)電子信息工程1 班題目基于 MATLAB 的數(shù)字帶通濾波器學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2011 年12 月西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名_ 專業(yè)班級(jí)_學(xué)號(hào)_指導(dǎo)教師_職稱 副教授教研室電子信息工程課程數(shù)字信號(hào)處理題目基于 MATLAB的數(shù)字帶通濾波器設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)任務(wù):謝謝閱讀謝謝閱讀要求設(shè)計(jì)一個(gè) IIR 帶通濾波器,其中通帶的中心頻率為5.0=po ,通帶的截止頻率 4.01=p , 6.02=p ,通帶最大衰減dB p 3=;阻帶最小衰減 dB s 15= ,阻帶截止

2、頻率 3.01=s , 7.02=s 。設(shè)計(jì)要求:1. 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求給出實(shí)現(xiàn)方案及實(shí)現(xiàn)過程。2. 給出所實(shí)現(xiàn)的濾波器幅頻特性及相頻特性曲線并加以分析。3. 論文要求思路清晰,結(jié)構(gòu)合理,語(yǔ)言流暢,書寫格式符合要求。開始日期2011.12.19完成日期2011.12.302011 年 12 月 18 日一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一數(shù)字帶通濾波器,用IIR 來實(shí)現(xiàn),其主要技術(shù)指標(biāo):通帶邊緣頻率: wp 1=0.4 , wp2=0.6 通帶最大衰減: Ap=3dB阻帶邊緣頻率: ws 1=0.3 , ws2=0.7 阻帶最小衰減: As=15dB設(shè)計(jì)總體要求:用MATLAB語(yǔ)言編程進(jìn)行設(shè)計(jì),給出IIR 數(shù)字

3、濾波器的參數(shù),給出幅度和相位響應(yīng)曲線,對(duì)IIR 實(shí)現(xiàn)形式和特點(diǎn)等方面進(jìn)行討謝謝閱讀謝謝閱讀論。二、設(shè)計(jì)方法IIR 數(shù)字濾波器具有無限寬的沖激響應(yīng),與模擬濾波器相匹配,所以IIR 濾波器的設(shè)計(jì)可以采取在模擬濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步變換的方法。比較常用的原型濾波器有巴特沃什濾波器(Butterworth)、切比雪夫?yàn)V波器( Chebyshev )、橢圓濾波器( Ellipse )和貝塞爾濾波器( Bessel )等。他們有各自的特點(diǎn),巴特沃什濾波器具有單調(diào)下降的幅頻特性;切比雪夫?yàn)V波器的幅頻特性在通帶和阻帶里有波動(dòng),可以提高選擇性;貝塞爾濾波器通帶內(nèi)有較好的線性相位特性;橢圓濾波器的選擇性最好。本

4、設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器采用巴特沃什濾波器3 。設(shè)計(jì)巴特沃什數(shù)字濾波器時(shí),首先應(yīng)根據(jù)參數(shù)要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模擬濾波器,其步驟如下:(1)由模擬濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)wp ,ws , Ap ,As 和式( 1)確定濾波器階數(shù) N 。)lg(2)110110lg(1.01.0w w s p As Ap N -(1)(2)由式( 2)確定 wc 。謝謝閱讀謝謝閱讀NAs sc N Ap pw w w 211.0211.0)110()110(- -(2) (3)若 N 是奇數(shù),則有式( 3)和式( 4)確定濾波器的系統(tǒng)函數(shù);若N 是偶數(shù),則式( 3)和式( 5)確定濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。然后把設(shè)計(jì)好的模擬 Butte

5、rworth 濾波器變換成數(shù)字濾波器,常采用的方法有脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法 4 。)()(w s H s H c LO =(3)+=-=2/)1(121)(sin 21)1(1)(N k k LO s s s s H(4) +=2/121)(sin 21)(N k k LO s s s H(5) 巴特沃什濾波器是根據(jù)幅頻特性在通頻內(nèi)具有最平坦特性而定義的濾波器。一維巴特沃什濾波器的平方幅頻特性函數(shù)為()221()1N c H j =+(6)可以看出,濾波器的幅頻特性隨著濾波器階次N 的增加而變得越來越謝謝閱讀謝謝閱讀好。在截止頻率 c 處的函數(shù)值始終為12 的情況下,在通帶內(nèi)更多的頻帶區(qū)

6、的值接近1;在阻帶內(nèi)函數(shù)更迅速的趨近 0。巴特沃什濾波器的主要特征:(1)對(duì)于所有 N , 20()1a j H=(2)對(duì)于所有 N , 212()c a j H = = (3 ) 2()a j H 是的單調(diào)下降函數(shù)。(4)2()a j H 隨著階次 N 的增大而更加接近于理想濾波器。最常用于設(shè)計(jì) IIR 數(shù)字帶通濾波器的方法基于原型模擬傳輸函數(shù)的雙線性變換。模擬傳輸函數(shù)通常是:巴特沃什、切比雪夫1 型、切比雪夫 2型和橢圓傳輸函數(shù)。巴特沃什低通傳輸函數(shù)在dc 處有一個(gè)最大平坦的幅度響應(yīng),且隨著頻率增加幅度響應(yīng)單調(diào)地減少。本設(shè)計(jì)IIR 數(shù)字帶通濾波器就采用巴特沃什型。巴特沃什型數(shù)字帶通濾波器的

7、設(shè)計(jì),MATLAB 調(diào)用形式如下:N,wn=buttord(wp,ws,Ap,As)num,den=butter(N,wn)在 buttord 中,調(diào)用參數(shù) wp, ws,是數(shù)字帶通濾波器的歸一化通帶和阻帶截止頻率, Ap 是通帶最大衰減, As 是阻帶最小衰減。返回參數(shù) N 是巴特沃什濾波器的階數(shù), wn 是 3dB 截止頻率,函數(shù) butter 獲得數(shù)字( den )和( num )是巴特沃什濾波器系統(tǒng)函數(shù)H( z)的分母多項(xiàng)式和分子多項(xiàng)式。謝謝閱讀謝謝閱讀三、數(shù)字帶通濾波器的具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)3.1 用 MATLAB 設(shè)計(jì)的 IIR 數(shù)字帶通濾波器的具體程序如下:ws=0.30.7;%ws 為歸一化阻帶邊界頻率wp=0.40.6;%wp 為歸一化通帶邊界頻率Ap=3;%Ap 單位為 dB 的通帶波形As=15;%As 單位為 dB 的最小阻帶衰減n1,wn1=buttord(wp,ws,Ap,As);%估計(jì)數(shù)字濾波器的階數(shù)%wn1 為歸一化截止頻率 num,den=butter(n1,wn1); %設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器%計(jì)算單位為 dB 的 gain 函數(shù)%

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論