基于Matlab数字低通高通滤波器
- 格式:wps
- 大小:106.00 KB
- 文档页数:19


matlab自带的滤波器函数
Matlab自带的滤波器函数可以用于对信号进行滤波处理,常用的函数有:
1. fir1函数:设计一阶低通、高通、带通、带阻滤波器的FIR 数字滤波器,可自定义通带和阻带的截止频率。
2. cheby1函数:设计ChebyshevI型低通、高通、带通、带阻数字滤波器,可自定义通带和阻带的截止频率和最大通带波纹。
3. butter函数:设计Butterworth型低通、高通、带通、带阻数字滤波器,可自定义通带和阻带的截止频率和滤波器阶数。
4. filtfilt函数:对信号进行双向滤波处理,可避免滤波后信号的相位畸变和滞后。
这些函数可以在Matlab的Signal Processing Toolbox中找到,可根据需要选择合适的函数进行滤波处理。
- 1 -。
基于MATLAB的高阶低通滤波器的设计与仿真..课程论文(作业)封面(XXXX年度第2 学期)课程名称:MATLAB应用技术课程编号:19600546x 学生姓名:张丽学号:A19140280 年级:XXXX年 6 月28 日成绩:教师签字:开课- MATLAB应用技术课程编号:19600546x 学生姓名:张丽学号:A19140280 年级:XXXX年 6 月28 日成绩:教师签字:开课:第1 周---第16 周评阅日期:年月日东北农业大学基于MATLAB的高阶低通滤波器的设计与仿真摘要:滤波器在现代通信领域内有很广泛的应用,随着多媒体技术的发展,特别是MATLAB应用技术的出现,因其具有强大的数值计算功能和仿真功能,已成为目前全球各类高校关于线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等许多课程的基本应用工具。
本文利用MATLAB的butter涵数设计了8阶的巴特沃斯低通滤波器,并进行了仿真。
仿真输入信号采用的是三个不同频率正弦信号的合成。
将合成后的信号通过低通滤波器,实现了对高频信号部分的过滤。
采用MATLAB设计滤波器,使原来非常复杂的程序设计变成了简单的函数调用MATLAB信号处理工具箱为滤波器设计及分析提供了非常优秀的辅助设计工具。
关键词:低通;滤波器;MATLAB1 前言随着现代通信技术的不断的进步与发展,滤波器是现代通讯系统中不可缺少的器件之一,在过去的几年中迅速发展的过滤器是一种复杂的选频网络,其对在一定的频率范围内的信号予以很小的衰减,使这部分信号可以通过,而其它电信号予以很大程度上的衰减使其不能通过,从而尽可能地阻止这部分信号通。
本次研究的课题就是对一组合成信号通过滤波器后分离出需要频率的信号并利用MATLAB软件仿真,用MATLAB对矩阵操作,绘图函数和数据、实现算法、创建用户界面,连接其他的编程语言、程序等,主要应用于工程方面的计算、控制与设计、信号处理以及通讯、数字图像处理、金融模型的建立与设计等。
MATLAB IIR 数字低通滤波器的设计方法1、IIR 数字低通滤波器滤波器分两大类:经典滤波器和现代滤波器。
经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
现代滤波器理论研究的主要内容是从含有噪声的数据记录(又称时间序列)中估计出信号的某些特征或信号本身。
经典滤波器分为低通、高通、带通、带阻滤波器。
每一种又有模拟滤波器(AF )和数字滤波器(DF )。
对数字滤波器,又有IIR 滤波器和FIR 滤波器。
我们要实现的是IIR 数字滤波器。
IIR 数字滤波器采用递归型结构,即结构上带有反馈环路。
IIR 滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成,可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式,都具有反馈回路。
由于运算中的舍入处理,使误差不断累积,有时会产生微弱的寄生振荡。
单位响应:IIR 滤波器的单位脉冲响应为无限长,网络中有反馈回路。
幅频特性:IIR 数字滤波器幅频特性精度很高,不是线性相位的,可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上IIR DF 的转移函数是:∑∑=-=-+==N k kk Mr rr z a zb z X z Y z H 101)()()(IIR 滤波器目前最通用的方法是利用已经很成熟的模拟滤波器的设计方法进行设计。
2、滤波器的技术要求低通滤波器:p ω:通带截止频率(又称通带上限频率) s ω:阻带下限截止频率 p α:通带允许的最大衰减 s α:阻带允许的最小衰减 (p α,s α的单位dB )p Ω:通带上限角频率 s Ω:阻带下限角频率(s p pT ω=Ω,s s s T ω=Ω)即 Cpp F ωπ2=Ω CssF ωπ2=Ω3、IIR 数字滤波器的设计方法IIR 数字滤波器的设计方法有两类:间接设计法和直接设计法。
DSP 设计滤波器报告姓名:张胜男 班级:07级电信(1)班 学号:078319120一•低通滤波器的设计(一) 实验目的:掌握IIR 数字低通滤波器的设计方法。
(二) 实验原理:1、滤波器的分类 滤波器分两大类:经典滤波器和现代滤波器。
经典滤波器是假定输入信号 x (n )中的有用成分和希望取出的成分各自占有不同 的频带。
这样,当x (n )通过一个线性系统(即滤波器)后可讲欲去除的成分有效 的去除。
现代滤波器理论研究的主要内容是从含有噪声的数据记录 (又称时间序列)中估 计出信号的某些特征或信号本身。
经典滤波器分为低通、高通、带通、带阻滤波器。
每一种又有模拟滤波器( AF ) 和数字滤波器(DF )。
对数字滤波器,又有IIR 滤波器和FIR 滤波器。
IIR DF 的转移函数是:k 1FIR DF 的转移函数是:H(z)N 1h(n)z nn 0FIR 滤波器可以对给定的频率特性直接进行设计,而 IIR 滤波器目前最通用的方 法是利用已经很成熟的模拟滤波器的设计方法进行设计。
2、滤波器的技术要求的单位dB )H(z)Y(z) X(z)b r Z rr 0ka k Z低通滤波器:p:通带截止频率(又称通带上限频率)s:阻带下限截止频率p:通带允许的最大衰减s:阻带允许的最小衰减(p , sp:通带上限角频率s:阻带下限角频率p(3、IIR 数字滤波器的设计步骤:)即sP2s21) 按一定规则将给出的数字滤波器的技术指标转换为模拟低通滤波器的技 术指标。
2)根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器G (s);3) 再按一定的规则将G (s )转换成H(z)。
4) 若是高通、带通或带阻数字滤波器则将它们的技术指标先转化为低通模拟滤波器的技术指标,然后按上述步骤2)设计出低通G(s),再将G(s)转 换为所需的H ⑵。
4 •几种不同类型的滤波器的介绍: 因为我们设计的滤波器的冲击响应一般都为实数,所以有* 12G(s)G (s) G(s)G( s)s jG(j s )这样,如果我们能由 P , P,s,s求出G(j ),那么就容易得到所需要的 G(s) (1 )巴特沃思(Butterworth)滤波器:C 为待定常数,N 为待定的滤波器阶次。