數(shù)字信號處理課程設(shè)計模板

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1、題目濾波器的設(shè)計班級08電子信息學(xué)號200810350135姓名張雙紅指導(dǎo)魯昌龍時間2011-06-29景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院18數(shù)字信號處理課程設(shè)計任務(wù)書姓名張雙紅_班級____08電信____指導(dǎo)老師魯昌龍設(shè)計課題：設(shè)計任務(wù)與要求1、題目選擇：根據(jù)自己掌握的情況選擇合適的題目，要求IIR濾波器的設(shè)計中，模擬濾波器的設(shè)計選擇一個，數(shù)字濾波器的設(shè)計選擇一個，F(xiàn)IR濾波器的設(shè)計中，窗函數(shù)選擇一個（可參考選題另有附件）；2、掌握Matlab軟件的基本應(yīng)用；設(shè)計步驟1、選擇適當(dāng)?shù)念}目，查閱相關(guān)資料；2、技術(shù)參數(shù)設(shè)定，選定所要設(shè)計的某種類型的濾波器后，設(shè)定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)；3、Matl

2、ab程序設(shè)計；4、得出結(jié)果和仿真波形；5、總結(jié)，對以上各步驟寫出詳細(xì)的設(shè)計報告，存在什么問題，如何解決。參考文獻(xiàn)（1）程佩青數(shù)字信號處理教程清華大學(xué)出版社（第三版）（2）吳鎮(zhèn)揚(yáng)數(shù)字信號處理高等教育出版社（3）胡廣書數(shù)字信號處理導(dǎo)論清華大學(xué)出版社(4）黃文梅熊桂林楊勇編著，信號分析與處理－MATLAB語言及應(yīng)用國防科技大學(xué)2000（5）張威編，MATLAB基礎(chǔ)與編程入門西安電子科技大學(xué)出版社2005年1月（6）劉福聲，羅鵬飛．統(tǒng)計信號處理．長沙：國防科技大學(xué)出版社18目錄一、設(shè)計要求.................................1二、IIR（無限脈沖

3、響應(yīng)）模擬濾波器得設(shè)計............................2三、IIR（無限脈沖響應(yīng)）數(shù)字濾波器設(shè)計...............................6.四、FIR（有限脈沖響應(yīng)）數(shù)字濾波器設(shè)計............................10.五、設(shè)計心得體會.......................................六、參考文獻(xiàn)........................................18一、設(shè)計要求1、掌握數(shù)字信號處理中IIR和FIR濾波器的設(shè)計。2、增進(jìn)對MATLAB的認(rèn)識，加深

4、對數(shù)字信號處理方面的理解3、能熟練掌握MATLAB軟件的使用方法。4、了解和掌握用MATLAB實(shí)現(xiàn)IIR和FIR濾波器的設(shè)計方法、過程，為以后的設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。5、根據(jù)所選的題目查閱專業(yè)資料，掌握設(shè)計原理，確定設(shè)定方案6、總體要求：Matlab原程序+仿真波形+技術(shù)指標(biāo)7、要獨(dú)立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、有理論根?jù)的、實(shí)事求是的、文理通順的、字跡端正的課程設(shè)計報告18二、IIR（無限脈沖響應(yīng)）模擬濾波器設(shè)計——巴特沃斯模擬低通濾波器的設(shè)計IIR濾波器的設(shè)計概述IIR濾波器的設(shè)計可以利用模擬濾波器原型，借鑒成熟的模擬濾波器的設(shè)計結(jié)果進(jìn)行雙線性變換，將模擬濾波器變成滿足預(yù)定指標(biāo)的數(shù)字

5、濾波器，即根據(jù)模擬設(shè)計理論設(shè)計出滿足要求的傳遞函數(shù)H（s），然后將H（s）變換成滿足要求的數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)H（z）。設(shè)計IIR濾波器的基礎(chǔ)是設(shè)計模擬濾波器的原型，這些原型濾波器主要有：1、巴特沃斯（Butterworth）濾波器，其幅度響應(yīng)在通帶內(nèi)具有最平特性；2、切比雪夫（Chebyshev）濾波器，在通帶內(nèi)具有等波紋特性，且階數(shù)小于巴特沃斯濾波器。3、橢圓（Elliptic）濾波器，在通帶和阻帶內(nèi)具有等波紋特性，且階數(shù)最小。1、設(shè)計原理特點(diǎn)：具有通帶內(nèi)最大平坦的振幅特性，且隨f增加單調(diào)下降（1）巴特沃斯低通濾波器的幅度平方函數(shù)：其中：wc為3dB時截止頻率N為

6、濾波器的階數(shù)。N越大，則過渡帶越陡低通濾波器的技術(shù)要求用圖形表示如下：18通帶通帶通帶wPwcwS通帶過渡帶阻帶如上圖表示了一個頻域設(shè)計、一維低通濾波器的技術(shù)要求圖。wP和wS分別稱通帶截止頻率和阻帶截止頻率。通帶頻率范圍為0≤︱w︱≤WP。阻帶頻率范圍為wS≤︱w︱≤π。從wP到wS稱為過渡帶，在過渡帶里，幅頻特性單調(diào)下降。在通帶和阻帶內(nèi)的衰減一般用數(shù)dB表示。通帶內(nèi)允許最大衰減是aP,阻帶內(nèi)允許最小衰減是aS，定義分別為：aP=201㏒{H(ej0)/H(ejwp)}dB;aS=201㏒{H(ej0)/H(ejws)}dB從上式可以aP看出愈小，通帶波紋與同帶逼近

7、誤差就愈??；aS愈大，阻帶波紋與同帶逼近誤差就愈?。粀P和wS之間的距離愈小，過渡帶也隨之變得更加狹窄。所以通帶邊界頻率wP、阻帶邊界頻率wS、通帶最大衰減aP、阻帶最大衰減aS決定了低通濾波器的設(shè)計指標(biāo)。（2）Matlab信號處理工具箱中提供了設(shè)計巴特沃思模擬濾波器的函buttorbuttap和butter，格式如下：（a）［N,WC］=buttord（WP，WS，RP，RS,’S’）用于計算巴特沃斯模擬低通濾波器的階N和3dB截止頻率Wc。其中，Rp和Rs分別是通帶最大衰減系數(shù)aP和阻帶最小衰減系數(shù)aS，單位為dB。（b）[z,p,G］=butt