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基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

? 2018年01月26日 13:34 ? 次阅读

心博天下娱乐平台 www.syycw.cn 对于不同滤波器而言,每个频率的信号的强弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器。低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss 滤波器)、平滑数据的数字算法、音障(acousTIc barriers)、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。

低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数(moving average)所起的作用;低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。

数字滤波器设计流程图

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

数字滤波器的设计步骤

数字滤波器的设计步骤:根据数字滤波器的技术指标先设计过渡模拟滤波器得到系统函数Ha(s),然后将Ha(s)按某种方法(本实验采用双线性变换法)转换成数字滤波器的系统函数H(z)。具体为:

(1)确定巴特沃斯数字低通滤波器的技术指标:通带边界频率ωp,阻带截止频率ωs,通带最大衰减аp,阻带最小衰减аs。

(2)将数字滤波器的技术指标转换为模拟滤波器的技术指标。这里指ωp和ωs的变换而аp和аs保持不变。本题采用双线性变换法,其转换公式为:

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

(3)根据技术指标Ωp、Ωs、ωp和ωs用下面公式求出滤波器的阶数。

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

(4)根据N由下表求出归一化极点kp和归一化低通原型系统函数Ga(p)。

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

(5)将Ga(p)去归一化,将基于MATLAB的理想低通滤波器的设计代入Ga(p),得到实际的滤波器系统函数:

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

这里Ωc为3dB截止频率。

(6)用双线性变换法将模拟滤波器Ha(s)转换成数字低通滤波器系统函数H(z)。转换公式为

基于MATLAB的理想低通滤波器的设计

用matlab实现巴特沃斯低通数字滤波器

Matlab程序如下:

fs=500;

t=0:1/fs:1;

x=sin(2*pi*20*t)+2*sin(2*pi*100*t)+5*sin(2*pi*200*t);

wp=2*30/fs; ws=2*60/fs;

Rp=1; As=30;

subplot(311);

plot(t,x);

TItle(‘输入信号’);

[N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As);

[B,A]=butter(N,wc);

[H,W]=freqz(B,A);

y=filter(B,A,x);

subplot(312);

plot(W,abs(H));

TItle(‘低通滤波器’);

subplot(313);

plot(t,y)

TItle(‘30Hz’);

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巴特沃斯滤波器的原理_巴特沃斯滤波器优点介绍

从硬件设计的角度,为解决同频干扰提供方案

在物联网高速发展的现在,各个频段的应用几乎达到了极致,这就导致了不同模块之间的相互干扰,对于滤波以及...

发表于 2018-01-25 12:35 ? 1530次阅读
从硬件设计的角度,为解决同频干扰提供方案

常见开关电源电路设计汇总(八款模拟电路设计原理图...

本文主要介绍了常见开关电源电路设计汇总(几款模拟电路设计原理图)。重点分析了几款开关电源的典型电路。...

发表于 2018-01-24 17:10 ? 1129次阅读
常见开关电源电路设计汇总(八款模拟电路设计原理图...

验证了LCL型滤波器参数设计及光伏并入配电网的逆...

从滤波器的原理入手,对单L型和LCL型滤波器原理进行对比分析,在设计方法上,对比传统的分步设计法,本...

发表于 2018-01-17 16:00 ? 1327次阅读
验证了LCL型滤波器参数设计及光伏并入配电网的逆...

滤波器分类以及不同结构的滤波电路的不同点电分析

滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容,或分布参数的电阻、电感和电容构成的一种网络。这种网络允许一些频...

发表于 2018-01-16 09:36 ? 1127次阅读
滤波器分类以及不同结构的滤波电路的不同点电分析

电容和电阻是如何组成高通滤波器?原理解析

高通滤波器是一种让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器...

发表于 2018-01-15 13:36 ? 486次阅读
电容和电阻是如何组成高通滤波器?原理解析

基于matlab的文字识别算法

在图像中,文字信息包含了丰富的高层语义信息,提取出这些文字,对于图像高层语义的理解、索引和检索非常有...

发表于 2018-01-15 10:31 ? 337次阅读
基于matlab的文字识别算法

matlab串口数据采集

本文主要介绍了matlab串口数据采集,matlab功能强大,串口操作也很简单,通过以下几个实例你就...

发表于 2018-01-15 10:23 ? 441次阅读
matlab串口数据采集

如何通过计算机视觉去识别车道线

摄像机获得的视频图像,由于受到周围环境的影响,存在着很多无用信息和各种各样的噪声干扰。为了准确的检测...

发表于 2018-01-15 10:03 ? 2537次阅读
如何通过计算机视觉去识别车道线

SIMULINK示波器参数设置_matlab中对...

本文主要介绍了SIMULINK示波器参数设置以及matlab中对示波器进行设置方法步骤。在SIMUL...

发表于 2018-01-14 16:40 ? 790次阅读
SIMULINK示波器参数设置_matlab中对...

数字低通滤波器的设计

本文主要介绍了数字低通滤波器的设计,数字滤波器有无限冲激响应(IIR)系统和有限冲激响应(FIR)系...

发表于 2018-01-14 15:16 ? 476次阅读
数字低通滤波器的设计

低通滤波器参数怎么设置

本文主要介绍了低通滤波器参数怎么设置,低通滤波器是指车载功放中能够让低频信号通过而不让中、高频信号通...

发表于 2018-01-14 15:01 ? 764次阅读
低通滤波器参数怎么设置

实际滤波器的基本参数

本文主要介绍了实际滤波器的基本参数和滤波器的主要参数。理想滤波器是不存在的,在实际滤波器的幅频特性图...

发表于 2018-01-14 14:39 ? 275次阅读
实际滤波器的基本参数

MATLAB如何实现图像增强灰度变换直方图均衡匹...

在MATLAB数字图像处理领域,如何实现空间域图像增强的灰度变换,以及图像直方图的均衡和匹配(配准)...

发表于 2018-01-13 21:56 ? 343次阅读
MATLAB如何实现图像增强灰度变换直方图均衡匹...

matlab灰度变换函数

灰度变换通过对原图像素值重新分配实现, 目的是使图像中表现较暗的像素值, 通过灰度变换函数映射的方法...

发表于 2018-01-13 21:29 ? 184次阅读
matlab灰度变换函数

电源EMI滤波器基本原理及结构_电源滤波器性能参...

本文主要介绍了电源EMI滤波器基本原理及结构_电源滤波器性能参数以及滤波器的技术参数及正确使用。电源...

发表于 2018-01-12 16:09 ? 801次阅读
电源EMI滤波器基本原理及结构_电源滤波器性能参...

电源滤波器怎么接线_电源滤波器接线图

本文主要介绍了电源滤波器怎么接线_电源滤波器接线图。电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路,又...

发表于 2018-01-12 15:22 ? 1411次阅读
电源滤波器怎么接线_电源滤波器接线图

电源滤波器参数

电源滤波器是由滤波电感、电容组成的无源器件。它允许工频(50Hz、60Hz、400Hz)通过,而对电...

发表于 2018-01-12 10:40 ? 507次阅读
电源滤波器参数