數(shù)字信號處理課程設計-- iir數(shù)字濾波器的設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  電氣與電子信息工程學院</p><p>  數(shù)字信號處理課程設計報告</p><p>  設計題目: IIR數(shù)字濾波器的設計 </p><p>  專業(yè)班級: </p><p>  學生姓名: </p><p&

2、gt;  學 號: </p><p>  指導教師: </p><p>  設計時間: 2013.01.07-2013.01.11 </p><p>  IIR數(shù)字濾波器設計報告</p><p>  一、設計的作用、目的</p><p>  

3、目的:課程設計是理論學習的延伸,是掌握所學知識的一種重要手段,對于貫徹理論聯(lián)系實際、提高學習質量、塑造自身能力等于有特殊作用。本次課程設計一方面通過MATLAB仿真設計內容,使我們加深對理論知識的理解,同時增強其邏輯思維能力,另一方面對課堂所學理論知識作一個總結和補充。</p><p>  作用:加深對脈沖響應不變法和雙線性變換法設計IIR濾波器數(shù)字濾波器基本方法的了解,熟悉這一設計的計算機編程。觀察用脈沖響應不

4、變法和雙線性變換法設計的數(shù)字濾波器和響應模擬濾波器的時域特性和頻域特性,比較所涉及的數(shù)字濾波器和響應的模擬濾波器的頻域特性,觀察脈沖響應不變法設計中產(chǎn)生的頻域混淆現(xiàn)象。學會MATLAB的使用,掌握運用MATLAB設計IIR低通濾波器。 熟悉Butterworth濾波器、Chebyshev濾波器和橢圓濾波器的頻率特性。</p><p><b>  二、設計任務及要求</b></p>

5、<p>  通過課程設計各環(huán)節(jié)的實踐,應使學生達到如下要求:</p><p>  1.掌握雙線性變換法及脈沖響應不變法設計IIR數(shù)字濾波器以及窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字濾波器的原理、具體方法及計算機編程</p><p>  2.觀察雙線性變換法、脈沖響應不變法及窗函數(shù)法設計的濾波器的頻域特性,了解各種方法的特點</p><p>  3.用MATLAB畫出三

6、種方法設計數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線,記錄帶寬和衰減量,檢查結果是否滿足要求。</p><p><b>  三、設計內容</b></p><p>  已知通帶截止頻率,通帶最大衰減,阻帶截止頻率,阻帶最小衰減,T=1ms,按照以上技術要求,用脈沖響應不變法和雙線性變換法設計巴特沃斯數(shù)字低通濾波器,并觀察所設計數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線。</p><p&

7、gt;<b>  四、設計原理</b></p><p>  4.1數(shù)字低通濾波器的設計原理</p><p>  數(shù)字濾波器的基本結構</p><p>  作為線形時不變系統(tǒng)的數(shù)字濾波器可以用系統(tǒng)函數(shù)來表示,而實現(xiàn)一個系統(tǒng)函數(shù)表達式所表示的系統(tǒng)可以用兩種方法:一種方法是采用計算機軟件實現(xiàn);另一種方法是用加法器、乘法器、和延遲器等元件設計出專用的數(shù)

8、字硬件系統(tǒng),即硬件實現(xiàn)。不論軟件實現(xiàn)還是硬件實現(xiàn),在濾波器設計過程中,由同一系統(tǒng)函數(shù)可以構成很多不同的運算結構。對于無限精度的系數(shù)和變量,不同結構可能是等效的,與其輸入和輸出特性無關;但是在系數(shù)和變量精度是有限的情況下,不同運算結構的性能就有很大的差異。因此,有必要對離散時間系統(tǒng)的結構有一基本認識。</p><p>  IIR濾波器的基本結構</p><p>  一個數(shù)字濾波器可以用系統(tǒng)函

9、數(shù)表示為: </p><p>  (2-1) </p><p>  由這樣的系統(tǒng)函數(shù)可以得到表示系統(tǒng)輸入與輸出關系的常系數(shù)線形差分程為: </p><p><b>  (2-2) </b></p><p>  可見數(shù)字濾波器的功能就是把輸入序列x(n)通過一定的運算變換成輸出序列y(n)。不同的

10、運算處理方法決定了濾波器實現(xiàn)結構的不同。無限沖激響應濾波器的單位抽樣響應h(n)是無限長的,其差分方程如(2-2)式所示,是遞歸式的,即結構上存在著輸出信號到輸入信號的反饋,其系統(tǒng)函數(shù)具有(2-1)式的形式,因此在z平面的有限區(qū)間(0<︱z︱<∞)有極點存在。</p><p>  前面已經(jīng)說明,對于一個給定的線形時不變系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù),有著各種不同的等效差分方程或網(wǎng)絡結構。由于乘法是一種耗時運算,而每個

11、延遲單元都要有一個存儲寄存器,因此采用最少常熟乘法器和最少延遲支路的網(wǎng)絡結構是通常的選擇,以便提高運算速度和減少存儲器。然而,當需要考慮有限寄存器長度的影響時,往往也采用并非最少乘法器和延遲單元的結構。</p><p>  IIR濾波器實現(xiàn)的基本結構有:</p><p>  IIR濾波器的直接型結構;</p><p>  優(yōu)點:延遲線減少一半,變?yōu)镹 個,可節(jié)省寄存

12、器或存儲單元;</p><p>  缺點:其它缺點同直接I型。</p><p>  通常在實際中很少采用上述兩種結構實現(xiàn)高階系統(tǒng),而是把高階變成一系列不同組合的低階系統(tǒng)(一、二階)來實現(xiàn)。</p><p>  IIR濾波器的級聯(lián)型結構;</p><p><b>  特點:</b></p><p>

13、  系統(tǒng)實現(xiàn)簡單,只需一個二階節(jié)系統(tǒng)通過改變輸入系數(shù)即可完成; </p><p>  極點位置可單獨調整; </p><p>  運算速度快(可并行進行); </p><p>  各二階網(wǎng)絡的誤差互不影響,總的誤差小,對字長要求低。 </p><p><b>  缺點:</b></p><p> 

14、 不能直接調整零點,因多個二階節(jié)的零點并不是整個系統(tǒng)函數(shù)的零點,當需要準確的傳輸零點時,級聯(lián)型最合適。</p><p>  (3)IIR濾波器的并聯(lián)型結構。</p><p><b>  優(yōu)點:</b></p><p>  簡化實現(xiàn),用一個二階節(jié),通過變換系數(shù)就可實現(xiàn)整個系統(tǒng); </p><p>  極、零點可單獨控制、調

15、整,調整α1i、α2i只單獨調整了第i對零點,調整β1i、β2i則單獨調整了第i對極點; </p><p>  各二階節(jié)零、極點的搭配可互換位置,優(yōu)化組合以減小運算誤差; </p><p><b>  可流水線操作。 </b></p><p><b>  缺點:</b></p><p>  二階階電

16、平難控制,電平大易導致溢出,電平小則使信噪比減小。 </p><p>  a、直接型 b、并聯(lián)型</p><p><b>  c、串聯(lián)型</b></p><p>  圖2-1、IIR濾波器的基本結構</p><p>  數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應函數(shù)的時域特

17、性,可分為兩種,即無限長沖激響應(IIR)濾波器和有限長沖激響應(FIR)濾波器。IIR濾波器的特征是,具有無限持續(xù)時間沖激響應。這種濾波器一般需要用遞歸模型來實現(xiàn),因而有時也稱之為遞歸濾波器。FIR濾波器的沖激響應只能延續(xù)一定時間,在工程實際中可以采用遞歸的方式實現(xiàn),也可以采用非遞歸的方式實現(xiàn)。數(shù)字濾波器的設計方法有多種,如雙線性變換法、窗函數(shù)設計法、插值逼近法和Chebyshev逼近法等等。隨著MATLAB軟件尤其是MATLAB的信

18、號處理工作箱的不斷完善,不僅數(shù)字濾波器的計算機輔助設計有了可能,而且還可以使設計達到最優(yōu)化。</p><p>  數(shù)字濾波器設計的基本步驟如下:</p><p><b>  (1)確定指標</b></p><p>  在設計一個濾波器之前,必須首先根據(jù)工程實際的需要確定濾波器的技術指標。在很多實際應用中,數(shù)字濾波器常常被用來實現(xiàn)選頻操作。因此,

19、指標的形式一般在頻域中給出幅度和相位響應。幅度指標主要以兩種方式給出。第一種是絕對指標。它提供對幅度響應函數(shù)的要求,一般應用于FIR濾波器的設計。第二種指標是相對指標。它以分貝值的形式給出要求。在工程實際中,這種指標最受歡迎。對于相位響應指標形式,通常希望系統(tǒng)在通頻帶中具有線性相位。運用線性相位響應指標進行濾波器設計具有如下優(yōu)點:①只包含實數(shù)算法,不涉及復數(shù)運算;②不存在延遲失真,只有固定數(shù)量的延遲;③長度為N的濾波器(階數(shù)為N-1),

20、計算量為N/2數(shù)量級。因此,本文中濾波器的設計就以線性相位FIR濾波器的設計為例。</p><p><b>  (2)逼近</b></p><p>  確定了技術指標后,就可以建立一個目標的數(shù)字濾波器模型。通常采用理想的數(shù)字濾波器模型。之后,利用數(shù)字濾波器的設計方法,設計出一個實際濾波器模型來逼近給定的目標。</p><p>  (3)性能分析

21、和計算機仿真</p><p>  上兩步的結果是得到以差分或系統(tǒng)函數(shù)或沖激響應描述的濾波器。根據(jù)這個描述就可以分析其頻率特性和相位特性,以驗證設計結果是否滿足指標要求;或者利用計算機仿真實現(xiàn)設計的濾波器,再分析濾波結果來判斷。</p><p><b>  濾波器的性能指標</b></p><p>  我們在進行濾波器設計時,需要確定其性能指標。

22、一般來說,濾波器的性能要求往往以頻率響應的幅度特性的允許誤差來表征。以低通濾波器特性為例,頻率響應有通帶、過渡帶及阻帶三個范圍。</p><p>  在通帶內:  1- AP≤| H(ejω)| ≤1 |ω|≤ωc</p><p>  在阻帶中: |H(ejω)| ≤ Ast ωst ≤|ω|≤ωc</p><p&

23、gt;  其中ωc 為通帶截止頻率, ωst為阻帶截止頻率,Ap為通帶誤差, Ast為阻帶誤差。 </p><p>  與模擬濾波器類似,數(shù)字濾波器按頻率特性劃分為低通、高通、帶通、帶阻、全通等類型,由于數(shù)字濾波器的頻率響應是周期性的,周期為2π。各種理想數(shù)字濾波器的幅度頻率響應如圖所示:</p><p>  圖2-7、 各種理想數(shù)字濾波器的幅度頻率響應</p>&

24、lt;p>  IIR數(shù)字濾波器的設計方法</p><p>  目前,IIR數(shù)字濾波器設計最通用的方法是借助于模擬濾波器的設計方法。模擬濾波器設計已經(jīng)有了一套相當成熟的方法,它不但有完整的設計公式,而且還有較為完整的圖表供查詢,因此,充分利用這些已有的資源將會給數(shù)字濾波器的設計帶來很大方便,IIR數(shù)字濾波器的設計步驟是:</p><p>  (1)按一定規(guī)則將給出的數(shù)字濾波器的技術指標

25、轉換為模擬濾波器的技術指標;</p><p>  (2)根據(jù)轉換后的技術指標設計模擬低通濾波器H(s);</p><p>  (3)在按一定規(guī)則將H(s)轉換為H(z)。</p><p>  若所設計的數(shù)字濾波器是低通的,那么上述設計工作可以結束,若所設計的是高通、帶通或者帶阻濾波器,那么還有步驟:</p><p>  (4)將高通、帶通或者

26、帶阻數(shù)字濾波器的技術指標先轉化為低通濾波器的技術指標,然后按上述步驟(2)設計出模擬低通濾波器H(s),再由沖擊響應不變法或雙線性變換將H(s)轉換為所需的H(z)。</p><p>  s - z 映射的方法有:沖激響應不變法、階躍響應不變法、雙線性變換法等。下面討論雙線性變換法。</p><p>  雙線性變換法[8]是指首先把s 平面壓縮變換到某一中介平面s1 的一條橫帶(寬度為2π

27、T,即從- πT到πT) ,然后再利用的關系把s1平面上的這條橫帶變換到整個z 平面。這樣s 平面與z 平面是一一對應關系, 消除了多值變換性, 也就消除了頻譜混疊現(xiàn)象。</p><p>  s 平面到z 平面的變換可采用 (2-5)</p><p><b>  (2-6)</b></p><p><

28、b>  令 ,有:</b></p><p><b>  (2-7)</b></p><p>  從s1 平面到z 平面的變換,即 (2-8)</p><p>  代入上式,得到: (2-9)</p>

29、<p>  一般來說,為使模擬濾波器的某一頻率與數(shù)字濾波器的任一頻率有對應關系,可引入代定常數(shù)c, (2-10)</p><p>  則 (2-11) </p><p>  這種s 平面與z 平面間的單值映射關系就是雙

30、線性變換。有了雙線性變換,模擬濾波器的數(shù)字化只須用進行置換。</p><p>  4.2變換方法的原理</p><p>  脈沖響應不變法介紹:</p><p>  脈沖響應不變法是實現(xiàn)模擬濾波器數(shù)字化的一種直觀而常用的方法。它特別</p><p>  適合于對濾波器的時域特性有一定要求的場合。</p><p>  按

31、照z=eST的關系,每一個s平面上寬度為2π/T的水平條帶將重迭映射到z平面上。因此脈沖響應不變法將s平面映射到z平面,不是一個簡單的一一對應的關系。對于高采樣頻率(T小)的情況,數(shù)字濾波器在頻域可能有極高的增益。為此我們采用</p><p><b>  (8) </b></p><p><b>  (9) </b></p><

32、;p>  在脈沖響應不變法設計中,模擬頻率與數(shù)字頻率之間的轉換關系是線性的(ω= ?*T)。同時,它可以保持脈沖響應不變,h(t)=ha(nT)。因此,這一方法往往用于低通時域數(shù)字濾波器設計及相應的模擬系統(tǒng)數(shù)字仿真設計。</p><p>  2、雙線性變換法介紹:</p><p>  脈沖響應不變法的主要缺點是頻譜交疊產(chǎn)生的混淆,這是從S平面到Z平面的標準變換z=eST的多值對應關系

33、導致的,為了克服這一缺點,設想變換分為兩步: </p><p>  第一步:將整個S平面壓縮到S1平面的一條橫帶里; </p><p>  第二步:通過標準變換關系將此橫帶變換到整個Z平面上去。 </p><p>  由此建立S平面與Z平面一一對應的單值關系,消除多值性,也就消除了混淆現(xiàn)象。</p><p>

34、  為了將s平面的jΩ軸壓縮到s1平面jΩ軸上的一段上,可通過以下的正切變換實現(xiàn):</p><p>  這里C是待定常數(shù),下面會講到用不同的方法確定C,可使模擬濾波器的頻率特性與數(shù)字濾波器的頻率特性在不同頻率點有對應關系。 </p><p>  經(jīng)過這樣的頻率變換,當Ω1由時 Ω由 </p><p>  即映射了整

35、個jΩ軸。</p><p>  將這一關系解析延拓至整個s平面,則得到s平面→s1平面的映射關系:</p><p>  再將s1平面通過標準變換關系映射到z平面,即令z=es1T,通常取C=2/T.</p><p>  最后得S平面與Z平面的單值映射關系: </p><p>  現(xiàn)在我們再來看一看常數(shù)C的取值方法:</p>&

36、lt;p>  雙線性換法的主要優(yōu)點是S平面與Z平面一一單值對應,S平面的虛軸(整個jΩ)對應于Z平面單位圓的一周,S平面的Ω=0處對應于Z平面的ω=0處,Ω=∞對應ω→π即數(shù)字濾波器的頻率響應終止于折迭頻率處,所以雙線性變換不存在混迭效應。</p><p>  上面講到,用不同的方法確定待定常數(shù)C,可以使模擬濾波器的頻率特性與數(shù)字濾波器的頻率特性在不同頻率點有對應關系。也就是說,常數(shù)C可以調節(jié)頻帶間的對應關

37、系。確定C的常用方法有兩種:</p><p>  保證模擬濾波器的低頻特性逼近數(shù)字濾波器的低頻特性。此時兩者在</p><p>  低頻處有確切的對應關系,即</p><p>  因為Ω和ω都比較小,所以有</p><p>  另外,根據(jù)歸一化數(shù)字頻率ω與模擬頻率Ω的關系,ω=Ω/=ΩT,所以有Ω=cΩT/2,所以,c=2/T。</p&

38、gt;<p> ?、?保證數(shù)字濾波器的某一特定頻率,如截止頻率,與模擬濾波器的某一待定頻率Ωc嚴格對應,即</p><p>  當截止頻率較低時,有C≈Ωc/(ΩcT/2)=2/T,所以一般取C=2T。</p><p>  現(xiàn)在我們看看,這一變換是否符合我們一開始所提出的由模擬濾波器設計數(shù)字濾波器時,從S平面到Z平面映射變換的二個基本要求:</p><p&

39、gt;<b>  當時,代入① </b></p><p>  即S的虛軸映射到Z平面正好是單位圓。</p><p> ?、?代入z表達式,得</p><p>  當σ<0時,∣z∣<1; σ>0時,∣z∣>1 ,即s左半平面映射在單位圓內,s右半平面映射在單位圓外,因此穩(wěn)定的模擬濾波器通過雙線性變換后,所得到的數(shù)字濾波

40、器也是穩(wěn)定的。看前面雙線性變換的映射關系圖。 </p><p><b>  五、設計步驟</b></p><p>  目前,IIR數(shù)字濾波器設計最通用的方法是借助于模擬濾波器的設計方法。其設計步驟是:</p><p>  1.先設計過渡模擬濾波器得到系統(tǒng)函數(shù)Ha(s)。</p><p>  然后將H(s)按某種方法轉換成

41、數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z),由此可見,設計的關鍵的問題就是找到這種轉換關系,將S平面上的H(s)轉換成Z平面的H(z)。為了保證轉換關系后的H(z)穩(wěn)定且滿足技術指標要求,對轉換關系提出兩點要求:</p><p>  1.因果穩(wěn)定的模擬濾波器轉換成數(shù)字濾波器,仍是因果穩(wěn)定的。我們知道,模擬濾波器因果穩(wěn)定的條件是系統(tǒng)函數(shù)H(s)的極點全部位于S平面的左半平面;數(shù)字濾波器因果穩(wěn)定的條件是H(z)的極點全部在單位圓內

42、。因此轉換關系使S平面的左半平面映射到Z平面的單位圓內。</p><p>  2.數(shù)字濾波器的頻率響應模仿模擬濾波器的頻響特性,S平面的虛軸映射為Z平面的單位圓,相應的頻率之間呈線性關系。 </p><p>  IIR數(shù)字濾波器是一種離散時間系統(tǒng),其系統(tǒng)函數(shù)為</p><p>  (式3-1)假設M≤N,當M>N時,系統(tǒng)函數(shù)可以看作一個IIR的子系統(tǒng)和一個(

43、M-N)的</p><p>  FIR子系統(tǒng)的級聯(lián)。IIR數(shù)字濾波器的設計實際上是求解濾波器的系數(shù)ak和bk,它是數(shù)學上的一種逼近問題,即在規(guī)定意義上(通常采用最小均方誤差準則)去逼近系統(tǒng)的特性。如果在S平面上去逼近,就得到模擬濾波器;如果在z平面上去逼近,就得到數(shù)字濾波器。</p><p>  2.保證模擬濾波器的低頻特性逼近數(shù)字濾波器的低頻特性。此時兩者在</p><

44、;p>  低頻處有確切的對應關系,即</p><p>  因為Ω和ω都比較小,所以有</p><p>  另外,根據(jù)歸一化數(shù)字頻率ω與模擬頻率Ω的關系,ω=Ω/=ΩT,所以有Ω=cΩT/2,所以,c=2/T。</p><p> ?、?保證數(shù)字濾波器的某一特定頻率,如截止頻率,與模擬濾波器的某一待定頻率Ωc嚴格對應,即</p><p> 

45、 當截止頻率較低時,有C≈Ωc/(ΩcT/2)=2/T,所以一般取C=2T。</p><p>  現(xiàn)在我們看看,這一變換是否符合我們一開始所提出的由模擬濾波器設計數(shù)字濾波器時,從S平面到Z平面映射變換的二個基本要求:</p><p><b>  當時,代入① </b></p><p>  即S的虛軸映射到Z平面正好是單位圓。</p>

46、;<p> ?、?代入z表達式,得</p><p>  當σ<0時,∣z∣<1; σ>0時,∣z∣>1 ,即s左半平面映射在單位圓內,s右半平面映射在單位圓外,因此穩(wěn)定的模擬濾波器通過雙線性變換后,所得到的數(shù)字濾波器也是穩(wěn)定的。看前面雙線性變換的映射關系圖。 </p><p>  數(shù)字低通濾波器MATLAB編程及幅頻特性曲線</p>&l

47、t;p>  6.1MATLAB語言編程</p><p>  wp=400*pi;</p><p>  ws=600*pi;</p><p><b>  Ap=1;</b></p><p><b>  As=25;</b></p><p>  T=0.001;fs=1/T

48、;</p><p>  [N,Wn]=buttord(wp,ws,Ap,As,'s');</p><p>  [b,a]=butter(N,Wn,'s');</p><p>  [numd,dend]=bilinear(b,a,fs);</p><p>  w=linspace(0,pi,500);</p

49、><p>  h=freqz(numd,dend,w);subplot(1,2,2);</p><p>  plot(w,20*log10(abs(h)));xlabel('頻率');ylabel('幅度/dB');grid;</p><p>  title('雙線性變換法')</p><p>  

50、; wp=400*pi;</p><p>  ws=600*pi;</p><p><b>  Ap=1;</b></p><p><b>  As=25;</b></p><p>  T=0.001;fs=1/T;</p><p>  T=0.001;fs=1/T;[N,W

51、n]=buttord(wp,ws,Ap,As,'s');</p><p>  [b,a]=butter(N,Wn,'s');</p><p>  [numd,dend]=impinvar(b,a,fs);</p><p>  w=linspace(0,pi,500);</p><p>  h=freqz(num

52、d,dend,w);subplot(1,2,1);</p><p>  plot(w,20*log10(abs(h)));xlabel('頻率');ylabel('幅度/dB');grid;</p><p>  title('脈沖響應不變法');</p><p>  6.2 幅頻特性曲線</p><

53、p><b>  優(yōu)缺點</b></p><p>  脈沖響應不變法的最大缺點是有頻率響應的混疊效應。所以,脈沖響應不變法只適用于限帶的模擬濾波器(例如,衰減特性很好的低通或帶通濾波器),而且高頻衰減越快,混疊效應越小。至于高通和帶阻濾波器,由于它們在高頻部分不衰減,因此將完全混淆在低頻響應中。如果要對高通和帶阻濾波器采用脈沖響應不變法,就必須先對高通和帶阻濾波器加一保護濾波器,濾掉高于

54、折疊頻率以上的頻率,然后再使用脈沖響應不變法轉換為數(shù)字濾波器。當然這樣會進一步增加設計復雜性和濾波器的階數(shù)。</p><p>  雙線性變換法與脈沖響應不變法相比,其主要的優(yōu)點是避免了頻率響應的混疊現(xiàn)象。這是因為S平面與Z平面是單值的一一對應關系。S平面整個jΩ軸單值地對應于Z平面單位圓一周,即頻率軸是單值變換關系。這個關系如式(1-8)所示,重寫如下:</p><p>  上式表明,S平

55、面上Ω與Z平面的ω成非線性的正切關系,如圖4所示。</p><p>  由圖4看出,在零頻率附近,模擬角頻率Ω與數(shù)字頻率ω之間的變換關系接近于線性關系;但當Ω進一步增加時,ω增長得越來越慢,最后當Ω→∞時,ω終止在折疊頻率ω=π處,因而雙線性變換就不會出現(xiàn)由于高頻部分超過折疊頻率而混淆到低頻部分去的現(xiàn)象,從而消除了頻率混疊現(xiàn)象。</p><p>  圖4雙線性變換法的頻率變換關系</

56、p><p>  但是雙線性變換的這個特點是靠頻率的嚴重非線性關系而得到的,如式(1-8)及圖2所示。由于這種頻率之間的非線性變換關系,就產(chǎn)生了新的問題。首先,一個線性相位的模擬濾波器經(jīng)雙線性變換后得到非線性相位的數(shù)字濾波器,不再保持原有的線性相位了;其次,這種非線性關系要求模擬濾波器的幅頻響應必須是分段常數(shù)型的,即某一頻率段的幅頻響應近似等于某一常數(shù)(這正是一般典型的低通、高通、帶通、帶阻型濾波器的響應特性),不然變

57、換所產(chǎn)生的數(shù)字濾波器幅頻響應相對于原模擬濾波器的幅頻響應會有畸變,如圖5所示。</p><p><b>  八、體會及建議</b></p><p>  在本次課程設計中,經(jīng)過多次的運用matlab編程,加深了對matlab語言的認識。同時通過通過設計雙線性變換法球IIR數(shù)字低通濾波器的設計又一次的加深了對以前知識的理解。以前在老師您將這方面的知識時聽的不是很懂,經(jīng)過這

58、次的課程設計,自己在這方面的認識又進入了一個新的境界!在這次課程設計中,我先在圖書館里查找了相關的書籍,如MATLAB類的編程書籍,各類數(shù)據(jù)處理類的書籍以及心電信號的書籍等,即豐富了自己的知識范圍,又對與自己所學的知識有了更深的了解和認識,同時也對它的應用有了一個大體的認識。這樣將會更加激勵我好好學習相關的知識,不斷的將所學的知識用于實踐。于實踐中牢牢的掌握它。這讓我感受到只有在了解課本知識的前提下,才能更好的應用這個工具;并且熟練的應

59、用MATLAB也可以很好的加深我對課程的理解,方便我的思維。這次設計使我了解了MATLAB的使用方法,學會分析濾波器的優(yōu)劣和性能,提高了分析和動手實踐能力。同時我相信,進一步加強對MATLAB的學習與研究對我今后的學習將會起到很大的幫助。</p><p>  在這次設計過程中,我對數(shù)字信號處理有了更深的了解,體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。通過自己動

60、手實踐,學會了很多嵌入式綜合方面的知識.同時也遇到了很多的問題,在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中,又得到了提高在設計的過程中,我也得到了我們設計小組的成員和很多同學的幫組。這也加強了我與其他同學合作的能力。查找資料的過程中我也增強自己學習的能力,這些都將讓我在以后的學習、生活和工作中受益匪淺。</p><p>  總之通過本次的課程設計讓我收獲非常的大,不僅僅是知識層面的。同時還有合作精神!</p>&

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