基于matlab函数直接实现椭圆滤波器的理论设计及应用分析

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1、本科课程论文基于MATLAB函数直接实现椭圆滤波器的理论设计及应用分析专业：指导教师：学生姓名：学生学号：中国﹒贵州﹒贵阳2017年6月贵州大学课程论文第III页贵州大学课程论文第III页目录摘要III引言4第一章椭圆滤波器的基本理论51.1椭圆滤波器的概述51.2椭圆滤波器设计的数学推导51.3关于归一化的讨论8第二章椭圆滤波器的设计92.1椭圆滤波器设计结构图92.2设计椭圆数字滤波器的步骤92.3数字椭圆低通滤波器的MATLAB实现92.3.1设计椭圆滤波器所用函数92.3.2频谱分析所用函数102.3.3其他命令函数122.4椭圆低通滤波器的设计程序1

2、2第3章仿真图133.1原始信号及其采样仿真图，如图4所示133.2信号通过椭圆低通滤波器的仿真图，如图5所示133.3椭圆低通滤波器的幅度特性，如图6所示143.4对信号进行傅里叶变换的仿真，如图7所示14第四章椭圆滤波器在语音去噪中的应用分析154.1语音信号的采集154.2语音信号的频谱分析164.3设计椭圆滤波器184.4信号滤波处理19心得体会22参考文献23附录24附录一：椭圆低通滤波器的设计程序：24附录二：第四章源程序清单25贵州大学课程论文第III页基于MATLAB函数直接实现椭圆滤波器的理论设计及应用分析摘要近代电信装备和各类控制系统中，滤

3、波器的应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。随着现代科学技术的发展，滤波器在我们的研究中占着越来越大的份额，它影响真我们信号技术的研究与发展，滤波器所带来的巨大影响和作用使我们有必要去探讨它的应用和发展。滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制（或衰减）的电子装置。工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等。滤波器模拟滤波器和数字滤波器之分。模拟滤波器由有源和无源之分，无源滤波器主要是R，L，C构成。模拟滤波器会有电压漂移，温度漂移

4、和噪声等问题。搭建模拟滤波器和数字滤波器之间桥梁的是采样定理，采样定理将连续信号转化成数字信号。模拟滤波器特性可以用其频率响应来描述，按其特性的不同，可以分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器和带阻滤波器等。本文将通过利用MATLAB滤波滤波器设计函数直接实现椭圆滤波器的设计，找到应用MATLAB来设计椭圆滤波器的方法。介绍了椭圆型滤波器的基本理论和设计思想，给出了基于MATLAB设计低通、带通、高通椭圆型滤波器的具体步骤和利用MATLAB产生一个包含低频、中频、高频分量的连续信号，并实现对信号进行采样。文中还对采样信号进行频谱分析和利用设计的椭圆滤波器对采样

5、信号进行滤波处理，并对仿真结果进行分析和处理。详细介绍了在基于MATLAB设计椭圆滤波器过程中常用到的工具和命令。关键字：低通，滤波器，MATLAB，连续信号贵州大学课程论文第27页贵州大学课程论文第27页引言信号处理是科学研究和工程技术许多领域都需要进行的一个重要环节，传统上对信号的处理大都采用模拟系统实现。随着人们对信号处理要求的日益提高，以及模拟信号处理中一些不可克服的缺点，对信号的许多处理而采用数字的方法进行。近年来由于大规模集成电路和计算机技术的进步，信号的数字处理技术得到了飞速发展。数字信号处理系统无论在性能、可靠性、体积、耗电量、成本等诸多方面都

6、比模拟信号处理系统优越的多，使得许多以往采用模拟信号处理的系统越来越多地被数字处理系统所代替，数字信号处理技术在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理中，数字滤波器十分重要并已获得广泛应用，数字滤波器与模拟滤波器比较，具有精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活、不要求阻抗匹配以及实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能等优点。在各种滤波器中，椭圆滤波器具有其独特的优点。本次设计中所用到数学软件为MATLAB。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，它是由美国mathwork

7、s公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。贵州大学课程论文第27页第一章椭圆滤波器的基本理论1.1椭圆滤波器的概述常用数字滤波器的类型有巴特沃斯(Butterworth)，切比雪夫(Chebyshev)及椭圆型滤波器，其

8、中椭圆滤波器（Ellipticfilt