MATLAB模拟滤波器设计.doc

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1、摘要几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号处理问题，滤波器作为信号处理的重要组成部分，已发展的相当成熟。本论文首先介绍了滤波器的滤波原理以及模拟滤波器、数字滤波器的设计方法。重点介绍了模拟滤波器的设计和仿真。系统研究了模拟滤波器（包括巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器）的设计原理和方法，并在此基础上论述了模拟滤波器（包括低通、高通、带通、带阻）的设计。在此基础上，用MATLAB虚拟实现模拟滤波器。此设计扩展性好，便于调节滤波器的性能，可以根据不同的要求在MATLAB上加以实现。通过MATLAB的仿真与实现，可以看出传统的模拟滤波器设计方法繁琐且不直观，而MATLAB具有较严谨的科学

2、计算和图形显示这一优点，使设计结果显示的更加直观，而且对滤波器的精度也有了很大的提高，能更好的达到预期效果。同时，又对模拟滤波器低通至高通、带通、带阻的转换进行了理论上的阐述。关键字：滤波/模拟滤波器/MATLABMATLABBASEDDESIGNOFANALOGFILTERSABSTRACTInalmostallareasofengineeringandtechnologywillberelatedtosignalprocessing,signalprocessingfilterasanimportantcomponentofthedevelopmenthasreachedam

3、aturestate.Thispaperintroducestheprincipleoffilterandfilteranalogfilters,digitalfilterdesignmethod.Focusesonthedesignofanalogfiltersandsimulation.Analogfiltersystem(includingtheButterworthfilterandChebyshevfilter)designprinciplesandmethods,andonthisbasisontheanalogfilters(includinglow-pass,hi

4、ghpass,band-pass,band-stop)design.Onthisbasis,theuseofvirtualrealizationofanalogfiltersMATLAB.Goodscalabilityofthisdesign,easytoadjusttheperformanceoffilterscanbebasedondifferentrequirementstobeintherealizationofMATLAB.ThroughtheMATLABsimulationandrealizationof,wecanseethatthetraditionaldesig

5、nmethodofanalogfiltersanddonotintuitivered,andMATLABwithmorestringentscientificcomputingandgraphicaldisplayoftheadvantagesofthedesignshowedthatthemoreintuitive,butalsotofilteraccuracyhasbeengreatlyimprovedtobetterachievethedesiredresults.Atthesametime,low-passanalogfiltersofhighpass,band-pass

6、,band-stopconversionofatheoreticalKEYWORD:Filtering,Analogfilters,MATLAB1引言22.3.2模拟滤波器滤波器的工作原理7我们知道，模拟滤波器是对模拟信号实行线性滤波的一种线性时不变系统，如图1.1所示。在时域内，它的动态特性可以用系统的单位冲激函数的响应来描述，也就是该滤波系统在任何时刻对输入单位冲激信号=δ（t）的输出响应。这个函数从时域上反映了该滤波系统的传输特性。对于任意输入信号，系统的输出可以卷积表示：72.4滤波器的基本特性92.4.1模拟滤波器与数字滤波器的基本特性92.4.2无限冲击响应IIR和有

7、限冲击响应FIR滤波器112.5滤波器的主要技术指标121引言图象是人类社会活动中最常用的信息载体，我们总是设法延伸视觉功能，弥补视觉功能的不足，从图象中提取更多的信息。图象又是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影，是社会生活中最常见的一种信息媒体。它传递着物理世界的能量和事物状态的信息，是人类获取外界原始信息的主要途径。我们在生产、科研或日常生活中看到的场景图象，包含着物体的“大量”的信息，通过感觉、知觉、记忆、认知、搜索、形成概念，直到最终理解和识别视觉刺激。传统