基于频域抽样法的FIR数字带阻滤波器毕业设计（论文）11.doc

最新精品文档，知识共享！ PAGE 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc170409944 1?前言 PAGEREF _Toc170409944 \h 1 HYPERLINK \l _Toc170409945 2 设计原理 PAGEREF _Toc170409945 \h 1 HYPERLINK \l _Toc170409946 2.1线性相位FIR数字滤波器的特点 PAGEREF _Toc170409946 \h 1 HYPERLINK \l _Toc170409947 2.2 频率抽样法设计原理 PAGEREF _Toc170409947 \h 1 HYPERLINK \l _Toc170409948 2.3线性相位FIR数字滤波器的约束条件 PAGEREF _Toc170409948 \h 3 HYPERLINK \l _Toc170409949 3 带阻滤波器设计过程 PAGEREF _Toc170409949 \h 3 HYPERLINK \l _Toc170409950 3.1 带阻滤波器概念 PAGEREF _Toc170409950 \h 3 HYPERLINK \l _Toc170409951 3.2 初始条件解析 PAGEREF _Toc170409951 \h 4 HYPERLINK \l _Toc170409952 3.3 设计步骤 PAGEREF _Toc170409952 \h 4 HYPERLINK \l _Toc170409953 3.4改善滤波器性能的措施 PAGEREF _Toc170409953 \h 5 HYPERLINK \l _Toc170409954 4 MATLAB程序仿真 PAGEREF _Toc170409954 \h 5 HYPERLINK \l _Toc170409955 5 Simulink仿真 PAGEREF _Toc170409955 \h 10 HYPERLINK \l _Toc170409956 6 设计心得 PAGEREF _Toc170409956 \h 13 HYPERLINK \l _Toc170409957 参考文献： PAGEREF _Toc170409957 \h 13 1?前言 ??? 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。与IIR滤波器相比，FIR的实现是非递归的，总是稳定的；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特性。因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。 　有限长单位冲激响应(FIR) 数字滤波器具有严格的线性相位，又具有任意的幅频特性。同时FIR 系统只有零点，系统是稳定的,因而容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。只要经过一定的时延，任何非因果有限长序列都能变成因果的有限长序列， 因而总能用因果系统来实现。FIR 滤波器由于单位冲激响应是有限长的，可以用快速傅立叶变换(FFT) 算法来实现过滤信号，从而大大提高运算效率。由于FIR 滤波器具有以上优点，在信号处理和数据传输中得到了广泛的应用。 Matlab 语言是一种用于科学计算的高效率语言。随着Matlab信号处理工具箱(Signal Pro2cessing Toolbox) 的不断完善,使数字滤波器的计算机辅助设计得以实现。 2 设计原理 2.1线性相位FIR数字滤波器的特点 FIR数字滤波器的系统函数无分母，为，系统频率响应可写成：，令＝，H(w)称为幅度函数，称为相位函数。这与模和幅角的表示法有所不同，H(w)为可正可负的实数，这是为了表达上的方便。如某系统频率响应＝，如果采用模和幅角的表示法，的变号相当于在相位上加上，从而造成相位曲线的不连贯和表达不方便，而用这种方式则连贯而方便。 线性相位的FIR滤波器是指其相位函数满足线性方程： ＝ （是常数） 根据群时延的定义，式中表示系统群时延，表示附加相移。线性相位的FIR系统都具有恒群时延特性，因为为常数，但只有＝0的FIR系统采具有恒相时延特性。 FIR滤波器的极点都在原点上，而h(n)是因果稳定的有限长序列，因此H(z)在有限z平面上是稳定的。线性相位FIR DF的零点有自己的特点：它们必定是互为倒数的共轭对。 2.2 频率抽样法设计原理 周期系列的离散傅里叶级数的系数的值和的一个周期的z变换在单位圆的N个均分点上的抽样值相等，