发布时间 : 星期六 文章双通带切比雪夫带通滤波器的设计matlab复习课程更新完毕开始阅读03cbba0c4128915f804d2b160b4e767f5bcf8091
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（3）分析
设定IIR切比雪夫1型带通数字滤波器指标：通带范围为:200-300Hz和500-600Hz,第一个通带阻带上限为：350HZ,阻带下限为150Hz。第二个通带阻带上限为：650HZ,阻带下限为450Hz。通带最大衰减Ap=0.5dB，阻带最小衰减为As=20dB，采样频率为fsa=2000Hz。其中，[N, wpo]=cheblord(wp, ws, Rp, As)该格式用于计算切比雪夫1滤波器的阶数N和通带中心频率wpo。wp和ws分别为滤波器的通带边界频率和阻带截止频率的归一化值，要求0<=wp和ws<=1,表示模拟频率Fs/2。Rp和As分别为通带最大衰减和阻带最小衰减。ws y1=filter(B,A,x); y2=filter(C,D,x); y=y1+y2; figure(7) plot(t,y); xlabel('时间(t)'); ylabel('滤波后的信号y'); title('滤波后的信号');grid on; axis([0 0.05 -2 2]); Y=fft(y,512); %对滤出来的信号进行频谱分析 w=(0:255)/256*1000; %频率横坐标的设定 figure(8) plot(w,abs([Y(1:256)])); %绘制频谱图 xlabel('频率/Hz'); 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档 ylabel('频率响应幅度'); title('滤波后的频谱图'); grid; （2）程序运行结果如图10、图11所示 图10 滤波后信号时域波形图 图11 滤波后信号频谱图 六 结果分析 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档 设计过程中，首先产生连续输入信号，包含低频（f=30Hz），中频（f=250Hz）,高频（f=500Hz）分量，然后对其进行采样，利用傅里叶变换进行频谱分析，并由带通滤波器的参数设计带通滤波器对信号进行滤波处理，对应带通滤波器的通带范围是（200，300）和（400,500），从运行结果图中可以看出，经过带通滤波器滤波后信号对应的频率为原信号中的中频分量（f=250Hz）和高频分量（f=500Hz)。 由上述结果显示，在误差允许的范围内实验结果与理论结果相同。出现误差的原因：在设计滤波器的参数时并不是十分的准确，在不同计算机上运行MATLAB时会有一定的偶然误差，从而导致实验误差的存在。并且采用切比雪夫滤波器的阻带衰减特性则有所改善。巴特沃斯带通滤波器的幅频特性随Ω的增加而单调下降，当N较小时，阻带幅频特性下降较慢，要想使其幅频特性接近理想带通滤波器，就必须增加滤波器的阶数，这就将导致模拟滤波器使用的原件增多，线路趋于复杂。如果阶次一定，巴特沃兹滤波器在通带内幅度特性是单调下降的，则在靠近截止频率处，幅度变化范围比较大，或者说，为了使通带内的衰减足够小，需要的阶次(N)很高，采用切比雪夫多项式逼近可以克服这一缺点。因为切比雪夫滤波器在通带范围内是等幅起伏的，所以同样的通带衰减，它的阶数比巴特沃兹滤波器要小。 七 心得体会及总结 这次课程设计，老师给我们的时间比较长，在课设的前半段时间，我们设计了三个正弦信号的叠加，FFT频谱分析，巴特沃斯带通滤波器及滤出正确的波形。在设计带通滤波器时我们遇到了麻烦，我们先设计了模拟低通滤波器，再转换为带通滤波器，最后转换为数字带通滤波器，我们所设计的滤波器满足了设计要求，但怎么也滤不出来波。后来经过查资料，我们发现MATLAB有个很大的优点，可以不通过低通滤波器来设计带通滤波器，可以直接根据参数设置来求得带通滤波器。这使得我们的设计从头开始，直接设计巴特沃斯带通滤波器，成功把我们所需要的波给滤出来了。在实验课上，经过王老师的指导，如果我们想要做得更完美，可以再设计一种到两种带通滤波器。我们小组最后决定再设计一个FIR带通滤波器，IIR切比雪夫带通滤波器。由于任务比较多，我们把任务进行分块，而我主要设计切比雪夫带通滤波器。在设计时，我先利 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档 用W=ΩT把模拟频率转换为数字角频率，这涉及到归一化问题，经过我们查阅资料，在IIR和FIR滤波器设计中，频率是用fs/2进行归一化，如果是弧度的话，就是用pi进行归一化。 至于为什么要进行归一化，因为滤波器有各种类型，包括低通，高通，带通，带阻等，而且就一种类型而言，中心频率，截止频率又不同，但是设计表格不能有那么多，一般只给出归一化原型滤波器的设计数据。在设计出切比雪夫带通滤波器后，我们又设计出双通带的切比雪夫带通滤波器，最后出现了极好的滤波图。所以这次课程设计，真的使我们更好的理解了这学期学的数字信号处理的知识，也弥补了课堂上的不足，让我们学会了简单的MATLAB的使用。 参 考 文 献 [1] 桂志国，杨民，陈友兴，郝利华.数字信号处理原理及应用[M].北京： 国防工业出版社，2012,1 [2] 宋宇飞，潘子宇，魏峘.数字信号处理实验与学习指导[M].北京：清华 大学出版社，2012.8 [3] 赵谦.通信系统中MATLAB基础与仿真应用[M].西安：西安电子科技大 学出版社，2010.3 [4] 王彬，于丹，汪洋.MATLAB数字信号处理[M].北京：机械工业出版 社，2010.5 [5] 刘卫国.MATLAB程序设计与应用（第二版）[M].北京：高等教育出版 社，2006 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除