GSM900论文：GSM900 辐射骚扰带阻滤波器半集总参数 ADS Microwave office
【中文摘要】当今世界,无线通信技术的迅猛发展导致在我们的日常生活中电磁环境越来越恶劣,其中尤其以手机(移动台)的使用最为广泛。在这样的情况下,对手机这样的无线通信产品进行电磁兼容(EMC)测试显得非常必要。本文以人们最常使用的GSM900手机为例来研究电磁兼容测试中辐射骚扰(RE)测试系统的原理及其构成,然后对该测量系统中用到的滤波器进行了详细的研究包括对其参数的设计
以及利用电磁场仿真软件进行仿真。根据电磁兼容相关标准中的规定,待测物在进行电磁兼容测试时均应工作在其典型工作状态下。对于GSM手机作为待测物来说,其典型工作状态是处于通信状态,测试时也应当模拟这样一种状态,这与传统的辐射骚扰测量是不一样的。在GSM900制式的手机通信中其上行频段为890MHz—915MHz,其中在RE 测量系统中具体采用的哪个信道是可以由综测仪控制的,通常为中心信道附近即频率为902MHz左右。由于GSM发射功率较大,在902MHz 频率处应增加一带阻滤波器滤除待测物的发射信号以避免伤害测量
系统。在滤波器方面,文中通过对集总参数、半集总参数、分布参数集中不同结构的滤波器分析仿真,得到其指标。集总参数结构相对简单,综合...
【英文摘要】Today’s world, the rapid development of wireless communication technology resulted in our daily lives
辐射对人体的危害 辐射对人体的效应是从细胞开始的。它会使细胞的衰亡加速，使新细胞的生成受到抑制，或造成细胞畸形，或造成人体内生化反应的改变。在辐射剂量较低时，人体本身对辐射损伤有一定的修复能力，可对上述反应进行修复，从而不表现出危害效应或症状。但如果剂量过高，超出了人体内各器官或组织具有的修复能力，就会引起局部或全身的病变。下表为目前国际上公认的辐射的生物效应。从中可以看到：人体能够耐受一次25雷姆的集中照射而不致遭受损伤。当然各个人的抵抗能力和体质是有所不同的。 全身受照射剂量可能发生的效应 0-0.25希伏没有显著的伤害 0.25-0.50希伏可以引起血液的变化，但无严重伤害 0.50-1.0希伏血球发生变化且有一些损害，但无疲劳感 1.0- 2.0希伏有损伤，而且可能感到全身无力 2.0-4.0希伏有损伤，全身无力，体弱者可能死亡 4.0希伏50%的致命伤 6.0希伏以上可能因此而死亡 我们身边的辐射 说起辐射，人们就会有些害怕，因为它看不见，摸不着，却会给人体造成伤
害。其实辐射并不是一种稀罕物，我们的周围到处存在着辐射。在日常生活中，我们晒太阳、看电视、戴夜光表、乘飞机、拍X光片等，都会受到一定的辐照。只是生活中的辐照都是微量的，不会对人体造成伤害，所以人们也感觉不到它的存在。而大量的辐射对人体是非常有害的，因此我们应该通过采取一些相应的保护措施来防止和减少辐射对我们人体的伤害。 天然本底辐照 自然界中放射性是到处存在的，我们一直在接受天然本底的辐照。天然辐射的“本底”有两个来源：一个是高能粒子形式的辐射，它来自外层空间，统称宇宙射线；另一个来源是天然放射性，即天然存在于普通物质（如空气、水、泥土和岩石，甚至食物）中的放射性辐射。另外现代社会中人们还会接触到各种人为的辐射，如X光检查，看电视，使用微波炉等。下表按辐射的大小列出了各种本底辐射。从中可以看到人类的吃、用、住、行都会接受微量的放射性辐照。 来源所受 住在核电厂周围每年约0.0002毫希伏 乘坐飞机每小时约0.005毫希伏 每天看1小时电视每年约0.001毫希伏 吃食物每年约0.02毫希伏 宇宙射线每年约0.03毫希伏 大地和住房每年约0.05毫希伏
解读手机对人们生活带来的负面影响 文章来源：陕西省皮肤病性病防治所发布时间：2010-5-16 【关闭】 核心提示：手机给我们日常生活和沟通带来了极大的便利,但是任何一样东西的存在都具有两面性.长期使用手机会给我们带来怎样的危害?日常生活中我们应该如何摆脱手机对我们的危害?...减少"电子雾"对人体的包围,肯定有益于健康,所以对手机的伤害还是应防患于未然... 随着科技的飞速发展，人们的通讯工具有了显著的改变，就目前来讲，手机已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。 手机给我们日常生活和沟通带来了极大的便利，但是任何一样东西的存在都具有两面性。手机辐射的存在给人们的生活带来了严重的困扰。 专家指出：手机最易对大脑和眼睛造成伤害 手机的广泛使用，使我们被罩在“电子雾”中，无处躲避，而且这种电磁辐射无时无刻不在影响着我们的身体。当我们用手机打电话时，手机将音频信号通过转换器形成高频震荡的微波，然后通过天线以电磁波的形式发射出去，这时在手机附近就会产生较为强烈的电磁辐射。即使我们本人没有打电话，也难以避免不受辐射影响。一部手机就相当于一个小的微波发射器，微波对人体的损害是热损害，很多人都会有这种体会，打手机超过几分钟后，耳朵和脸部都会有发热的感觉。英国科学家曾用手机频率的电磁场，对线虫辐射后发现，线虫的蛋白质产生了类似热震荡的影响。如果此时停止了辐射，线虫蛋白质仍可返回正常，如持续辐射，蛋白质就可以发生不可逆性变性。手机辐射尤其对人体含水多的组织，如大脑和眼睛损害的程度严重，全身组织中大脑和眼睛的含水量是最高的，达到了75%。另外，手机辐射频率在890—900MHz，辐射能比较大，会对脑细胞产生高频震荡，轻则影响细胞的正常工作，重则造成脑细胞的变性坏死，确切地讲就是有个别的脑细胞就像被“烫熟了”。长时间使用手机肯定会影响大脑的功能，造成记忆力减退、失眠，甚至会发生情绪的改变。个别人也可能因为神经细胞和神经胶质细胞的畸变形成恶性脑肿瘤。 使用手机和脑瘤存在一定关系 一项权威调查数据显示：频繁使用手机的患者在大脑侧部产生脑瘤的概率，比大脑后部、前部及顶部的发病率都要高。美国无线技术研究机构公布一系列研究结果也表明，手机辐射同人类脑瘤发生率、人类血液微核细胞增长率以及DNA破损率存在一定关系。专家介绍说，在几年前，他们曾经收治了一名左侧大脑半球的颞顶枕叶交接区大范围的脑胶质细胞瘤患者。经过反复检查，确认患者是由于长期高频率使用手机而诱发脑瘤。经网上检索为国内首例发现的疑于手机辐射有关的恶性肿瘤。“尽管手机辐射对人体有没有害目前仍存在很大的争论，但作为医学工作者，我可以肯定地说，长期或过度使用手机对人体是有伤害的。” 人体细胞对电磁辐射有一定抵御能力 手机对人体有危害是毋庸置疑的，但是我们也不应过分担心。人体存在着活跃的免疫系统，担负着免疫调节、免疫监控、免疫杀伤和免疫修复等功能。无论是电离辐射还是非电离辐射造成的细胞分子水平结构的损害，都会通过健全的免疫系统进行准确的识别和精确修复，保持人体细胞和脏器功能的完整。通俗地讲就是，人体免疫系统发现变性的细胞后就会“吃掉”它，这个过程每时每刻都在进行。但由于免疫系统的衰退、一次超大剂量的电离辐射或长期的低剂量辐射，这些均超过了人体免疫系统的监控、修复能力，人体细胞终于发生了不可逆的畸变，畸变的细胞无序增殖，恶性肿瘤就生成了。 日常生活中我们应该如何使自己逃离手机的毒害？
本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势，介绍了数字滤波器的基本结构，在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上，指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足，提出了一种利用MATLAB信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。利用MATLAB设计滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。 1.1数字滤波器的研究背景与意义 当今，数字信号处理[1] (DSP：Digtal Signal Processing)技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。 数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势，而数字化是智能化和网络化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。上述这些信号大部分是模拟信号，也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化(采样)和幅度上的离散化(量化)，这类模拟信号便成为一维数字信号。因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个一维离散时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的某种形式。例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用；对信号进行编码以达到数据压缩的目的，等等。 数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支[2-3]。无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。 1.2数字滤波器的应用现状与发展趋势 在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。 (1) 语音处理
IIR 数字滤波器设计原理 利用双线性变换设计IIR 滤波器（只介绍巴特沃斯数字低通滤波器的设计），首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数)(s H a ，然后由)(s H a 通过双线性变换可得所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。 如果给定的指标为数字滤波器的指标，则首先要转换成模拟滤波器的技术指标，这里主要是边界频率 s p w w 和的转换，对s p αα和指标不作变化。边界频率的转换关系为)21tan(2w T =Ω。接着，按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应 设计公式求出滤波器的阶数N 和dB 3截止频率c Ω；根据阶数N 查巴特沃斯归一 化低通滤波器参数表，得到归一化传输函数 )(p H a ；最后，将c s p Ω=代入)(p H a 去归一，得到实际的模拟滤波器传输函数)(s H a 。之后，通过双线性变换法转换公式 11 112--+-=z z T s ，得到所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。 步骤及内容 1) 用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR 低通数字滤波器。设计指标参数为： 在通带内频率低于π2.0时，最大衰减小于dB 1；在阻带内[]ππ,3.0频率区间上，最小衰减大于dB 15。 2) 以π02.0为采样间隔，绘制出数字滤波器在频率区间[]2/,0π上的幅频响应特 性曲线。 3) 程序及图形 程序及实验结果如下： %%%%%%%%%%%%%%%%%%
%iir_1.m %lskyp %%%%%%%%%%%%%%%%%% rp=1;rs=15; wp=.2*pi;ws=.3*pi; wap=tan(wp/2);was=tan(ws/2); [n,wn]=buttord(wap,was,rp,rs,'s'); [z,p,k]=buttap(n); [bp,ap]=zp2tf(z,p,k); [bs,as]=lp2lp(bp,ap,wap); [bz,az]=bilinear(bs,as,.5); [h,f]=freqz(bz,az,256,1); plot(f,abs(h)); title('双线性z 变换法获得数字低通滤波器，归一化频率轴'); xlabel('\omega/2\pi'); ylabel('低通滤波器的幅频相应');grid; figure; [h,f]=freqz(bz,az,256,100); ff=2*pi*f/100; absh=abs(h); plot(ff(1:128),absh(1:128)); title('双线性z 变换法获得数字低通滤波器,频率轴取[0,\pi/2]'); xlabel('\omega'); ylabel('低通滤波器的幅频相应');grid on; 运行结果： 00.050.10.150.20.25 0.30.350.40.450.500.1 0.2 0.3 0.40.50.60.70.8 0.9 1 双线性z 变换法获得数字低通滤波器，归一化频率轴 ω/2π低通滤波器的幅频相应
数字滤波器的优化设计浅析 201120003025 何志会
数字滤波器的优化设计浅析 摘要 当前，在数字信号处理和电子应用技术领域，数字滤波器以其精度高、灵活性好、便于大规模集成等突出优点，占据了至关重要的地位。按冲击响应持续时间，数字滤波器可分为有限冲击响应（FIR）滤波器和无限冲击响应（IIR）滤波器。传统的数字滤波器的设计方法有窗函数法、频率采样法和等波动最佳逼近法等。但是随着时代的发展，应用领域的广泛增加、信号处理要求变高以及计算复杂程度的不断提高，对于数字滤波器软件和硬件的要求也越来越专业、复杂。因此，数字滤波器的优化设计也显得更加重要。近年来，国内外对数字滤波器的优化算法进行了较多的研究，提出了很多优化方法和算法，如：人工鱼群算法、粒子群算法、遗传算法、最小P误差法、小波逼近法等。这些算法大大提高了数字滤波器的应用范围，使结果更加逼近于目标函数。硬件上，FPGA以其体积小、速度快、重量轻、功耗低、可靠性高、成本低等优点在数字滤波器上得到应用，具有很好的发展前景。 关键词：数字滤波器；优化；算法
Optimization design of FIR digital filter Abstract At present, the digital filter with its high precision, flexibility, ease of large-scale integration and other advantages, occupies a crucial position in the field of digital signal processing and application of technology.According to the duration of the impulse response, digital filter can be divided into finite impulse response (FIR) filters and infinite impulse response (IIR) filter. Traditional methods of digital filter design use window function method, sampling method, frequency fluctuations and the best approximation method. But with the development of the times, a wide range of applications increases, the signal processing requirements of high change and increasing complexity of the calculations for the digital filter software and hardware ,requirements have become more specialized and complex. Therefore, the digital filter design optimization is even more important. In recent years, domestic and international digital filter optimization algorithm for more research, made a lot of optimization methods and algorithms, such as: artificial fish school algorithm, particle swarm optimization, genetic algorithm, the smallest P error method, wavelet approximation method . These algorithms greatly improve the application of digital filters, so that the results more close to the target function. Hardware, FPGA with its small size, fast, light weight, low power consumption, high reliability and low cost have been applied in the digital filter, with good prospects for development. Key words:Digital filter ;Optimization;;algorithm
手机辐射对人危害的研究 课题组长：张憬 课题组员： 班级：高二（）班 指导教师： 提交时间：2011年2月28日
目录 一结题报告 (2) 二附件 (1)开题报告 (2) (2) 活动日记 (14) (3) 采访记录 (14) (4) 心得体会 (15) (5) 后记 (18)
结题报告 前言： 手机代表科技的进步，它的发展丰富了人们的生活，对于它的弊端，我们应发挥人的主观能动性，减少其危害，在使用手机时要注意防辐，做到健康的使用手机，合理的使用手机。 关键词：手机；辐射；健康 有关专家说：当人们使用手机时手机会向发射基站传送无线电波而任何一种无线电波或多或少地会被人体吸收,从而改变人体组织, 有可能对人体的健康带来影响.这些电波就被称为手机辐射。 手机辐射靠SAR值来衡量 而我们常听说的移动电话吸收辐射率SAR（Specific Absorption Rate）：SAR代表生物体(包括人体)每单位公斤容许吸收的辐射量这个SAR值代表辐射对人体的影响是最直接的测试值SAR有针对全身的、局部的、四肢的数据。SAR值越低辐射被吸收的量越少。其中针对脑部部位的SAR标准值必须低于1.67瓦特才算安全。但是这并不表示SAR等级与手机用户的健康直接有关。 手机辐射一直是人们关心的话题,特别是那些工作在白领阶层的人们他们使用的手机的频率远远高于其他人群。电信传输研究所（中国泰尔实验室）是我国检测电信产品传输质量的专门机构工程师马鑫在电信产品辐射方面颇有研究.他就有关手机辐射的问题进行了解答。 1、防磁贴是否能真正防止辐射呢？ 不是很理想.更为严重一点说根本不起作用。因为辐射源是手机天线而把所谓的防磁贴贴在听音器上面你说怎么会起作用呢？如果把防磁贴贴在天线上不就行了吗？绝对不行.因为这样会改变天线周围的磁场,使得天线的信号发生变化使得通话不能正常进行。 2、手机什么时候的辐射值最大？ 手机信号刚接通时,因为这时信号传输系统还不稳定,处在最大工作功能率。所以消费者在使用手机时,信号接通的瞬间最好把手机放在离头部远一点的地方。 3、CDMA与GSM系统的手机其辐射有区别吗？
SAW滤波器毕业论文 题目:基于Matlab的SAW滤波器的设计及实现 院系：信息科学与工程学院 专业：电子信息工程
目录 1 引言 (3) 1.1 研究背景及意义 (3) 1.2 研究现状 (5) 1.3 本文的主要内容 (5) 2. 声表面波及声表面波滤波器 (6) 2.1 声表面波（SAW）基本理论 (6) 2.1.1 声波方程 (6) 2.1.2 声表面波（SAW.Surface Acoustic Wave） (7) 2.1.3 各向异性弹性固体中的SAW (10) 2.2 声表面波滤波器（SAWF）的基本原理及特性 (12) 2.2.1 声表面波叉指换能器 (12) 2.2.2 声表面波滤波器（SAWF） (14) 3. SAW滤波器的数字设计与利用Matlab软件的实现 (18) 3.1 滤波器的基本概念 (18) 3.1.1 滤波器的滤波原理 (18) 3.1.2 滤波器设计中的基本概念 (19) 3.2 FIR设计的最佳一致逼近理论 (20) 3.2.1 切比雪夫最佳一致逼近的基本思想 (20) 3.2.2 利用切比雪逼近理论设计FIR滤波器 (21) 3.2.3 采用Remez交换算法求解交错频率点组 (24) 3.3 SAW滤波器的实现与仿真结果分析 (26) 3.3.1 采用Chebyshev逼近理论设计SAW滤波器 (26) 3.3.2 算法实现 (27) 3.3.3 仿真结果分析 (30) 结论 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 附录A 代码全文 (36)
摘要 声表面波（SAW）器件是一种新型的模拟信号处理器件。它在无线电频率RF 信号处理、移动通信、无线寻呼、有线电视网(CATV)等领域中已取得了成功的应用。 为了设计出SAW滤波器并在Matlab软件平台上实现，得到仿真图形，本文首先用了一定的篇幅来研究声SAW理论和滤波器设计，其中SAW理论只是为以后的研究提供理论依据，并不作为重点；重点是SAW滤波器的设计，包括叉指换能器(IDT)的研究和SAW滤波器的结构及工作原理。虽然SAW滤波器是模拟的信号处理器件，但是可以借鉴FIR数字滤波器的切比雪夫最佳一致逼近理论和Remez交换算法来设计SAW滤波器，所以本文着重研究了切比雪夫最佳一致逼近理论和Remez交换算法的实现。 SAW滤波器可以实现任意精度的幅频特性和相频特性的滤波，这是其它滤波器所难以实现的，所以它在电子信息领域中得到了广泛的应用。因此研究和分析SAW 滤波器的设计和实现具有十分积极的现实意义和应用价值。 关键词：声表面波SAW滤波器叉指换能器切比雪夫最佳一致逼近Remez交换算法 1. 引言 1.1 研究背景及意义 声表面波（SAW.Surface Acoustic Wave）就是在压电基片材料表面上产生并传播、且其振幅随着深入基片材料的深度增加而迅速减少的一种弹性波。1855年，英国物理学家瑞利（Railey）根据对地震波的研究，从理论上阐明了在弹性固体内除存在纵波和剪切波外，还可能存在一种波，这种弹性波沿半无限固体表面传播，称为瑞利波或声表面波。 声表面波器件是一种新型的模拟信号处理器件，由于信号处理理论的发展，需要高速高性能的处理器件，同时半导体平面工艺的不断改进，也促使了SAW器件的工作频率从10MHz延伸到了3GHz的范围。因此SAW器件在无线电频率RF信号处理中得到了越来越广泛的重视，其中尤指声表面波滤波器（SAWF.Surface
东北大学 研究生考试试卷 考试科目： 课程编号： 阅卷人: 考试日期： 姓名：xl 学号： 注意事项 1.考前研究生将上述项目填写清楚. 2.字迹要清楚,保持卷面清洁. 3.交卷时请将本试卷和题签一起上交. 4.课程考试后二周内授课教师完成评卷工作,公共课成绩单与试卷交研究生院培养办公室, 专业课成绩单与试卷交各学院,各学院把成绩单交研究生院培养办公室. 东北大学研究生院培养办公室
数字滤波器设计 技术指标： 通带最大衰减： =3dB ， 通带边界频率： ＝100Hz 阻带最小衰减： ＝20dB 阻带边界频率： ＝200Hz 采样频率：Fs=200Hz 目标： 1、根据性能指标设计一个巴特沃斯低通模拟滤波器。 2、通过双线性变换将该模拟滤波器转变为数字滤波器。 原理： 一、模拟滤波器设计 每一个滤波器的频率范围将直接取决于应用目的，因此必然是千差万别。为了使设计规范化，需要将滤波器的频率参数作归一化处理。设所给的实际频 率为Ω（或f ），归一化后的频率为λ，对低通模拟滤波器令λ＝p ΩΩ/，则1 =p λ， p s s ΩΩ=/λ。令归一化复数变量为p ，λj p =，则p p s j j p Ω=ΩΩ==//λ。所以巴 特沃思模拟低通滤波器的设计可按以下三个步骤来进行。 (1)将实际频率Ω规一化 (2)求Ωc 和N 11010/2-=P C α s p s N λααlg 1 10 110lg 10 /10/--= 这样Ωc 和N 可求。 p x fp s x s f
根据滤波器设计要求＝3dB ，则C ＝1，这样巴特沃思滤波器的设计就只剩一个参数N ，这时 N p N j G 222 )/(11 11)(ΩΩ+= += λλ (3)确定)(s G 因为λj p =，根据上面公式有 N N N p j p p G p G 22)1(11 )/(11)()(-+= += - 由 0)1(12=-+N N p 解得 )221 2exp(πN N k j p k -+=，k ＝1，2， (2) 这样可得 1 )21 2cos(21 ) )((1 )(21+-+-= --= -+πN N k p p p p p p p G k N k k 求得)(p G 后，用p s Ω/代替变量p ，即得实际需要得)(s G 。 二、双线性变换法 双线性变换法是将s 平面压缩变换到某一中介1s 平面的一条横带里，再通过标准变换关系)*1exp(T s z =将此带变换到整个z 平面上去，这样就使s 平面与z 平面之间建立一一对应的单值关系，消除了多值变换性。 为了将s 平面的Ωj 轴压缩到1s 平面的1Ωj 轴上的pi -到pi 一段上，可以通过以下的正切变换来实现： )21 tan(21T T Ω= Ω 这样当1Ω由T pi -经0变化到T pi 时，Ω由∞-经过0变化到∞+，也映射到了整个Ωj 轴。将这个关系延拓到整个s 平面和1s 平面，则可以得到
cheng 《数字信号处理》 课程设计报告 FIR数字滤波器设计及MATLAB实现 专业：通信工程 班级：通信1101班 组次：第9组 姓名及学号： 姓名及学号：
目录 一、设计目的 (3) 二、设计任务 (3) 三、设计原理 (3) 3.1窗函数法 (3) 3.2频率采样法 (4) 3.3最优化设计 (5) 3.3.1等波纹切比雪夫逼近准则 (5) 3.3.2仿真函数 (6) 四、设计过程 (7) 五、收获与体会 (13) 参考文献 (13)
FIR 数字滤波器设计及MATLAB 实现 一、设计目的 FIR 滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基 本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR 滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。滤波器设计是根据给定滤波器的频率特性，求得满足该特性的传输函数。 二、设计任务 FIR 滤波器设计的任务是选择有限长度的()h n ，使传输函数()jw H e 满足一定的幅度特性和线性相位要求。由于FIR 滤波器很容易实现严格的线性相位，所以FIR 数字滤波器设计的核心思想是求出有限的脉冲响应来逼近给定的频率响应。 设计过程一般包括以下三个基本问题： （1） 根据实际要求确定数字滤波器性能指标； （2） 用一个因果稳定的系统函数去逼近这个理想性能指标； （3） 用一个有限精度的运算去实现这个传输函数。 三、设计原理 FIR 滤波器设计的任务是选择有限长度的()h n ，使传输函数()jw H e 满足一定的幅度特性和线性相位要求。由于FIR 滤波器很容易实现严格的线性相位，所以FIR 数字滤波器设计的核心思想是求出有限的脉冲响应来逼近给定的频率响应。 设计过程一般包括以下三个基本问题： （1） 根据实际要求确定数字滤波器性能指标； （2） 用一个因果稳定的系统函数去逼近这个理想性能指标； （3） 用一个有限精度的运算去实现这个传输函数。 3.1窗函数法 设计FIR 数字滤波器的最简单的方法是窗函数法，通常也称之为傅立叶级数法。FIR 数字滤波器的设计首先给出要求的理想滤波器的频率响应()jw d H e ,设计一个FIR 数字滤波器频率响应()jw H e ，去逼近理想的滤波响应()jw d H e 。然而，
结题报告课题名称： 手机辐射对人体健康的影响 课题组长： 罗伍庭 a.职位 主持人：罗伍庭 发言人1：向帅发言人2：余健 抄写员1：蒋奇作抄写员2：张晋恺 调查员1：陈庄闽调查员2：杨林 实践员1：唐鹏实践员2：徐铭 b.分工 每次活动通过抽签自由组合，完成任务。
活动过程 第一阶段：上网、上图书馆查阅相关资料。 第二阶段：写开题报告。 第三阶段：制作调查问卷与统计。 第四阶段：访问手机公司有关人士，了解我市现今的手机辐射状况以及他们对手机辐射问题的实行的方案。 第五阶段：实地考察，了解我市目前的手机辐射状况和广大群总对手机辐射问题的看法以及治理该问题的建议。 第六阶段：整理资料，进行讨论研究分析，得出最后成果，写结题报告。 得出结论： 手机辐射的产生及特点： 1.手机辐射的产生： 手机之所以能够随时打电话,是因为它通过电磁波时刻与基站保持着联系.当人们使用手机时,手机就会向发射基站传输无线电波,而任何一种无线电波都会或多或少被人体吸收,从而改变人体组织细胞,有可能对人体的健康带来影响,这些电波就是手机辐射.广播信号,电视信号,手机信号,红外线等都是电磁波,区别在于频率不同,所表现出的功效也不一样.广播,电视的电磁波信号能被收音机,电视机吸收,人体对它没有直接感觉,被称为非热效应.红外线能让人感觉发热,被称为热效应.而手机辐射的频率在广播,电视信号和红外线之间,它既有部分热效应,也有一部分非热效应.应该指出,手机信号频率在800～1800兆赫之间,手机辐射与X射线,伽马射线等电离辐射完全不同,仅是一种带能量的电磁波,有能量而无质量,不能在人体内产生电离化或辐射能,是非电离性辐射场. 手机辐射的大小,在国际科学界有一套比较完备的计量标准,就是所谓的SAR(Specific Absorption Rate的缩写)值.SAR值代表单位时间内单位质量的机体吸收的电磁辐射能量,即比吸收率,也称为电磁辐射测量值,单位为瓦/千克.SAR值越低,辐射被吸收的量越少.1990年,国际电气电子工程师学会(IEEE)制定了手机电磁辐射的衡量技术标准.1998年国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)也制定了类似的技术标准,标准中均采用SAR值来度量手机电磁辐射的大小.只不过目前世界各主要国家和地区在手机辐射控制上有着不同的标准,欧洲规定手机辐射最大值为2.0瓦/千克,美国却把1.6瓦/千克(由于计算依据不同,相当于欧洲的1.0瓦/千克)定为安全标准.而目前欧洲通行的2.0瓦/千克的标准已得到了世界卫生组织(WHO)的赞成和鼓励,也被国际电信联盟推荐使用.需要指出的是,据近些年研究,国际上一般认为,手机辐射值在2.0瓦/千克以下时,其对人体的损害微乎其微;辐射值在1.0瓦/千克以下时,可以保证其对人体无害.为此,各国都在斟酌制定更为严格的标准.我国制定中的《标准》就可能强制采用1.0瓦/千克的世界最严格标准. 2.手机辐射的特点： 当电磁辐射照射人体时,一部分能量被反射,一部分能量被吸收.吸收能量的多少,不仅与吸收机体的形状,大小和组织的含水量有关,还与电磁辐射的强度和频率等有关.含水量高的组织如大脑,皮肤,内脏器官,肌肉吸收电磁辐射能量较多;含水量低的组织如脂肪,骨骼吸收的能量较少;电磁辐射的频率越高,穿透力越小;频率越低,穿透组织越深.人体对射频—微波段的吸收分以下几个部分： 次共振区:频率小于30MHz,人体对电磁辐射能量的吸收随频率的上升迅速升高. 共振区:人体共振区的频率范围大约为30～300MHz,头部共振吸收频率高达400MHz. 热点区:频率范围大约为400～3000MHz,由于局部共振,造成小范围发生显著的能量吸
滤波器的设计设计论文
摘要 21世纪是数字化的时代，纵观当代通信的发展趋势，已成为引领通信变革的主潮流。通信是在数字化浪潮的背景下，在计算机技术的应用和信息技术的发展的结果。数字信号滤波器在各种数字信号处理中发挥着重要的作用，数字信号设计一直是数字信号处理领域的重要研究课题。近年来，数字信号技术在我国也得到迅速发展，不论是在科学技术研究，还是在开发等发面，其应用越来越广泛，并取得了丰硕的成果。 本文主要介绍如何用窗函数法和雷米兹交换法设计FIR滤波器的的具体步骤与方法，以及相关数字信号处理的一些具体算法，并在MATLAB环境下进行仿真。根据仿真运行的结果来说明各项运行指标均达到设计要求。分析和比较两种设计方法性，以及它们分别所适用的范围，通过设计表达这两种方法的运算简单、精度高、设计过程简单易行，适合于工程设计。 关键词：FIR数字滤波器线性相位MATLAB仿真窗函数雷米兹法
Abstract The 21st century is the era of digital, looking back at the development trend of contemporary communications, has become the main changes leading communications trend. This is the communication in the digital wave of context, the application of computer technology and the development of information technology results. Digital signal filter in a variety of digital signal processing plays an important role, digital signal design digital signal processing has been an important research topic in the field. In recent years, Digital Signal Technology in China has been developing rapidly, both in scientific and technological research and development is failing in its application more and more widely, and achieved fruitful results. Therefore, this artcle introduced the FIR filter may realize the strict linear phase under the window function and Remez function, designs gronp of filters coefficients ,vses least squares method to optimize these coefficients .in the foundation which smallest two rides to unify the Lagrange law first to restrain the belt is smallest two rides transfers asks the condition extreme value ,introduces Lagrange to leave the Lagrange function while the structure ,then carries on the solution Finally the full use data analysis carries on the simulation realization under the MATLAB environment .Thas may know,restraint least squares method designs the filter has the algorithm simply. Key words:FIR Digital Filter Minimum MATLAB simulation Linear phase Window function Remez function
实验八 有源滤波器的设计 一．实验目的 1． 学习有源滤波器的设计方法。 2． 掌握有源滤波器的安装与调试方法。 3． 了解电阻、电容和Q 值对滤波器性能的影响。 二．预习要求 1． 根据滤波器的技术指标要求，选用滤波器电路，计算电路中各元件的数值。设计出 满足技术指标要求的滤波器。 2. 根据设计与计算的结果，写出设计报告。 3. 制定出实验方案，选择实验用的仪器设备。 三．设计方法 有源滤波器的形式有好几种，下面只介绍具有巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。 巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为： n c uo u A j A 21)(??? ? ??+= ωωω ， n=1，2，3，. . . （1） 写成： n c uo u A j A 211) (??? ? ??+=ωωω （2） )(ωj A u 其中A uo 为通带内的电压放大倍数，ωC A uo 为截止角频率，n 称为滤波器的阶。从（2） 式中可知，当ω=0时，（2）式有最大值1； 0.707A uo ω=ωC 时，（2）式等于0.707，即A u 衰减了3dB ；n 取得越大，随着ω的增加，滤波器的输出电压衰减越快，滤波器的幅频特性越接近于理想特性。如图1所示。ω 当 ω>>ωC 时， n c uo u A j A ??? ? ??≈ωωω1 )( （3） 图1低通滤波器的幅频特性曲线
两边取对数，得： lg 20c uo u n A j A ωω ωlg 20)(-≈ （4） 此时阻带衰减速率为： -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频，该式称为衰减估算式。 表1列出了归一化的、n 为1 ~ 8阶的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式。 在表1的归一化巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式中，S L = c s ω，ωC 是低通 滤波器的截止频率。 对于一阶低通滤波器，其传递函数： c c uo u s A s A ωω+= )( （5） 归一化的传递函数： 1 )(+= L uo L u s A s A （6） 对于二阶低通滤波器，其传递函数：2 22)(c c c uo u s Q s A s A ωωω++ = （7） 归一化后的传递函数： 1 1)(2 ++= L L uo L u s Q s A s A （8） 由表1可以看出，任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。对于n 为偶数的高阶滤波器，可以由2n 节二阶滤波器级联而成；而n 为奇数的高阶滤波器可以由2 1-n 节二
燕山大学 课程设计说明书 题目：脉冲响应不变法设计数字低通滤波器 学院（系）：电气工程学院 年级专业：09级精密仪器及机械2班 学号： 0901******** 学生姓名：范程灏 指导教师：刘永红 教师职称：讲师
电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称：数字信号处理课程设计 基层教学单位：仪器科学与工程系指导教师： 学号学生姓名（专业）班级设计题目7、脉冲响应不变法设计数字低通滤波器 设 计技术参数给定技术指标为：Hz f p 100 =，Hz f s 300 =，dB p 3 = α，dB s 20 = α，采样频率Hz F s 1000 =。 设 计 要 求 设计Butterworth低通滤波器，用脉冲响应不变法转换成数字滤波器。 参考资料数字信号处理方面资料MATLAB方面资料 周次前半周后半周 应完成内容收集消化资料、学习MA TLAB软件， 进行相关参数计算 编写仿真程序、调试 指导教师签字基层教学单位主任签字
目录 第1章前言 (3) 第2章数字信号处理部分基础知识 (3) 第3章 MATLAB部分基础知识 (8) 3.1 MATLAB介绍 (8) 3.2 MATLAB命令介绍 (8) 第4章仿真过程及仿真图 (9) 4.1 仿真程序 (9) 4.2 仿真波形 (10) 第5章设计结论 (10) 第6章参考文献 (11)
第一章 前言 《数字信号处理》课程设计是在学生完成数字信号处理和MATLAB 的结合后的基本实验以后开设的。本课程设计的目的是为了让学生综合数字信号处理和MATLAB 并实现一个较为完整的小型滤波系统。这一点与验证性的基本实验有本质性的区别。开设课程设计环节的主要目的是通过系统设计、软件仿真、程序安排与调试、写实习报告等步骤，使学生初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，提高实际应用水平。 IIR 数字滤波器具有无限宽的冲激响应，与模拟滤波器相匹配，所以IIR 滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计的基础上进一步变换的方法。其设计方法主要有经典设计法、直接设计法和最大平滑滤波器设计法。FIR 数字滤波器的单位脉冲响应是有限长序列。它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题，设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。 第2章 数字信号处理基础知识部分 2.1巴特沃斯滤波器的幅度平方函数及其特点 巴特沃斯模拟滤波器幅度平方函数的形式是 )N c N c a j j j H 222 )/(11 )/(11ΩΩ+= ΩΩ+= Ω （5-6）
实验三 FIR数字滤波器的设计 一、实验目的 1.掌握用窗函数法，频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的 原理及方法，熟悉响应的计算机编程； 2.熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性； 3.了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 二、实验原理与方法 线性相位实系数FIR滤波器按其N值奇偶和h(n)的奇偶对称性分为四种： 1、h(n)为偶对称，N为奇数 H(e jω)的幅值关于ω=0，π，2π成偶对称。 2、h(n)为偶对称，N为偶数 H(e jω)的幅值关于ω=π成奇对称，不适合作高通。 3、h(n)为奇对称，N为奇数 H(e jω)的幅值关于ω=0，π，2π成奇对称，不适合作高通和低通。 4、h(n)为奇对称，N为偶数
H(e jω) ω=0、2π ＝0，不适合作低通。 (一) 窗口法 窗函数法设计线性相位FIR滤波器步骤 ?确定数字滤波器的性能要求：临界频率{ωk}，滤波器单位脉冲响应 长度N； ?根据性能要求，合理选择单位脉冲响应h(n)的奇偶对称性，从而确 定理想频率响应H d (e jω)的幅频特性和相频特性； ?求理想单位脉冲响应h d(n)，在实际计算中，可对H d(e jω)按M(M远 大于N)点等距离采样，并对其求IDFT得h M (n)，用h M (n)代替h d (n)； ?选择适当的窗函数w(n)，根据h(n)= h d(n)w(n)求所需设计的FIR 滤波器单位脉冲响应； ?求H(e jω)，分析其幅频特性，若不满足要求，可适当改变窗函数形式或长度N，重复上述设计过程，以得到满意的结果。 窗函数的傅式变换W(e jω)的主瓣决定了H(e jω)过渡带宽。W(e jω)的旁瓣大小和多少决定了H(e jω)在通带和阻带范围内波动幅度，常用的几种窗函数有： ?矩形窗 w(n)=R N(n)； ?Hanning窗； ?Hamming窗 ；