高阶低通滤波器的设计

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1、高阶低通滤波器的设计目录前言21滤波器21.1滤波器的原理21.2滤波器的发展过程31.3滤波器的分类42仿真软件MATLAB72.1MATLAB发展历史72.2MATLAB功能82.3MATLAB优势和特点103方案设计133.1低通滤波器的介绍133.2巴特沃斯滤波器的基本理论133.3低通巴特沃斯滤波器的设计154滤波器的仿真164.1仿真程序164.2仿真实现175总结19参考文献..201基于MATLAB的高阶低通滤波器的设计与仿真学生：陆也（指导教师：张大雷）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要：滤波器在现代通信领域内有很广泛的应用，本文利用MATLAB

2、的butter涵数设计了8阶的巴特沃斯低通滤波器，并进行了仿真。仿真输入信号采用的是三个不同频率正弦信号的合成。将合成后的信号通过低通滤波器，实现了对高频信号部分的过滤。采用MATLAB设计滤波器，使原来非常复杂的程序设计变成了简单的函数调用MATLAB信号处理工具箱为滤波器设计及分析提供了非常优秀的辅助设计工具。关键词：低通；滤波器；MATLABDesignandSimulationoftheHigh-levelLow-passFilterBasedonMATLABStudent:LUYe(FacultyAdriser:ZHANGDaLei)(Department

3、ofElectricalandInformationEngineering,HuainanNormalUniversity)Abstract：Filteriswidelyusedinthefieldofmoderncommunication,thispaperdesigned8orderButterworthlowpassfilterusingbutterculvertMATLAB,simulationiscarriedout.Simulationoftheinputsignalisusedinthesynthesisofthreedifferentfrequenc

4、ysinesignals.Thecombinedsignalthroughalowpassfilter,thehigh-frequencysignalportionofthefilter.UsingtheMATLABfilterdesign,maketheprogramdesignoftheoriginalcomplexintosimplefunctioncallstheMATLABSignalProcessingToolboxprovidesaideddesigntoolisverygoodforthedesignandanalysisoffilter.Keywo

5、rds：Lowpass;filter;MATLAB1919前言随着现代通信技术的不断的进步与发展，滤波器是现代通讯系统中不可缺少的器件之一，在过去的几年中迅速发展的过滤器是一种复杂的选频网络，其对在一定的频率范围内的信号予以很小的衰减,使这部分信号可以通过,而其它电信号予以很大程度上的衰减使其不能通过，从而尽可能地阻止这部分信号通。本次研究的课题就是对一组合成信号通过滤波器后分离出需要频率的信号并利用软件仿真，进行此次仿真的软件我选择利用Matlab。Matlab软件具有很强大的功能，具有一种方便的数据信息可视化技巧，使用向量和矩阵,可以标记为图形。而且可以将矩阵和

6、向量用图形的形式表达出来，而且同时对图形进行打印和标注。较高水平技巧的作图有表达式作图、二维可视化作图和三维的可视化作图、数字图象处理和动画作图[1]。现在被广泛应用于科学领域和工程方面绘图。它在数学类科技应用和计算方面是首屈一指的数值程序。用Matlab对矩阵操作,绘图函数和数据、实现算法、创建用户界面,连接其他的编程语言、程序等,主要应用于工程方面的计算、控制与设计、信号处理以及通讯、数字图像处理、金融模型的建立与设计等[2]。1滤波器1.1滤波器的原理凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器，相当于频率“筛子

7、”。滤波器的作用有两方面，一方面就是让某一频率范围内的信号能够顺利的通过，而另一方面是对某频率范围内的信号进行抑制而使其不能通过，从而达到滤波的作用，因此滤波器实际上是一个可以选频的电路。在滤波器中，把某频率范围内能够通过的信号的频率，称为通带或通频带；相反，能最大程度的衰减信号或使信号全部抑制而不能通过的频率范围称为阻带；对于在通频带和阻带之间的分界频率我们称之为截止频率；我们认为在理想的情况下通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零，此类滤波器是理想滤波器。理想状态的滤波器与实际滤波器的比较：a．理想滤波器的频率特性理想滤波器:使通带内信号的幅值和相位