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《實(shí)驗(yàn)4iir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)-實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、信息院14電信(師范)實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉用雙線性變換法設(shè)計(jì)UK數(shù)字濾波器的原理與方法;(2)學(xué)會(huì)調(diào)用MATLAB信號(hào)處理工具箱中濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)(或?yàn)V波器設(shè)計(jì)分析工具fdatool)設(shè)計(jì)各種IIR數(shù)字濾波器,學(xué)會(huì)根據(jù)濾波需求確定濾波器指標(biāo)參數(shù)。(3)掌握IIR數(shù)字濾波器的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法。(3)通過觀察濾波器輸入輸出信號(hào)的時(shí)域波形及其頻譜,建立數(shù)字濾波的概念。2.實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)TTR數(shù)字濾波器一般采用間接法(脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法),應(yīng)用最廣泛的是雙線性變換法?;驹O(shè)計(jì)過程是:①先將給定的數(shù)字濾波器的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成過渡模擬濾波器的指標(biāo);
2、②設(shè)計(jì)過渡模擬濾波器:③將過渡模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。MATLAB信號(hào)處理工具箱中的各種IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)都是采用雙線性變換法。第六章介紹的濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)butter、chebyl、cheby2和ellip可以分別被調(diào)用來直接設(shè)計(jì)巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2和橢圓模擬和數(shù)字濾波器。木實(shí)驗(yàn)要求讀者調(diào)用如上函數(shù)直接設(shè)計(jì)TTR數(shù)字濾波器。本實(shí)驗(yàn)的數(shù)字濾波器的MATLAB實(shí)現(xiàn)是指調(diào)用MATLAB信號(hào)處理工具箱函數(shù)filter對(duì)給定的輸入信號(hào)x(n)進(jìn)行濾波,得到濾波后的輸出信號(hào)y(n)。3.實(shí)驗(yàn)程序框圖如圖10.4.2所示
3、,供讀者參考。調(diào)用函數(shù)mstg產(chǎn)生st,自動(dòng)繪圖顯示st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線調(diào)用ellipord和ellip分別沒計(jì)三個(gè)橢圓濾波器,并繪閣顯示其幅頻響應(yīng)特性曲線。調(diào)用filter,川三個(gè)濾波器分別對(duì)信號(hào)st進(jìn)行濾波,分離出三路不同載波頻率的調(diào)幅信號(hào)yi(n)、^(11)和y3(n)繪圖顯示yl(n)、y2(n)和y3(n)的時(shí)域波形和幅頻特性曲線End10.4.2實(shí)驗(yàn)4程序框閣1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(1)調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)mstg產(chǎn)生由三路抑制載波調(diào)幅信號(hào)相加構(gòu)成的復(fù)合信號(hào)st,該函數(shù)還會(huì)自動(dòng)繪圖顯示st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線,如圖10.4.1所
4、示。由閣可見,三路信號(hào)時(shí)域混疊無法在時(shí)域分離。但頻域是分離的,所以可以通過濾波的方法在頻域分離,這就是本實(shí)驗(yàn)的目的。(a)s⑴的波形(b)s(t)的頻譜1側(cè)iOS0.5-e-?湖111111111111n:0200400600800100012001400160018002000f/Hz閣10.4.1三路調(diào)幅信號(hào)st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線程序如下:functionst=mstg%2uEuDAQADdADIdAeSt,2?iOE3/4StpAE±6d2,-DIef即疋x%st=mstg-p?0EyA-pv-AlaHODI3EpA?iIDA^A£-
5、>3n^EN=800N=800%NI^DAeAstpA3n5[Ei£Fs=10000;T=l/Fs;Tp=N*T;%2ENCi[pAEFs=10kHz£,Tpia2土hat=0:T:(N-l)*T;k=0:N-l;f=k/Tp;fcl=Fs/10;fml=fcl/10;fc2=Fs/20;fm2=fc2/10;fc3=Fs/40;fm3=fc3/10;%pUlA-p-r-uDA2ApA602>,ffipAEfcl=lOOOHzz%pUlA-pv-uDA^ApAp-?6^DA^A^pAEfml=100Hz%
6、jU2A-pv-uDA^ApAOO2^5
7、:pAEfc2=500Hz%pU2A-pv-uDA2ApAp05:DA2A5:pAEfm2=50Hz%pU3A?pv?uDA2ApAO02??見pAEfc3=250Hz,%pU3A-pv-u£)A2ApAp-?6^DA2A^pAEfm3=25Hzxtl=cos(2*pi*fml*t).*cos(2*pi*fcl*t);%2uEupUlA-p-?-uDAQAxt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t);%2uEupU2A--uDAQAxt3=cos(2*pi*fm3*t).*COS(2*pi*fc3*t);%2uEupU
8、3A*-?uDAeAst=xtl+xt2+xt3;%EyA??uDA2AIa^6fxt=fft(st,N);%VJEEa£)AeAst
9、jA^
10、j^x%====66lAI^??I^2e?O£^??O5:stpAE±6du^pi0DOQuIf5======subplot(3,1,1)plot(t,st);grid;xlabel(?t/s’);ylabel(?s(t)’);axis([0,Tp/8,min(st)zmax(st)]);title(1(a)s(t)pA21)subplot(3,1,2)stem(f,abs(fxt)/max(abs(fx
11、t)grid;title(1(b)s(t)pA郎疋x’)axis([0,Fs/5,0,1.2]);xlabel('f/Hz');ylab