巴特沃斯数字低通滤波器课程设计

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1、目录1.题目...........................................................................................22.要求............................................................................................23.设计原理..............................................................................

2、......23.1数字滤波器基本概念............................................................23.2数字滤波器工作原理............................................................23.3巴特沃斯滤波器设计原理....................................................33.4脉冲响应不法..................................................

3、........................53.5实验所用MATLAB函数说明................................................74.设计思路.....................................................................................95、实验内容.................................................................................95.1实验程序.

4、.................................................................................95.2实验结果分析.........................................................................136.设计总结...................................................................................137.参考文献................

5、....................................................................14第15页一、题目：巴特沃斯数字低通滤波器二、要求：利用脉冲响应不变法设计巴特沃斯数字低通滤波器，通带截止频率100HZ,阻带截止频率120Hz,采样频率1000HZ，通带最大衰减为0.5HZ，阻带最小衰减为10HZ，画出幅频、相频相应曲线。并假设一个信号x(t)=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t),其中f1=50HZ,f2=200HZ。用此信号验证滤波器设计的正确性。三、设计原理1、数字滤波

6、器的基本概念所谓数字滤波器，是指输入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤波器除某些频率成分的数字器件或程序，因此，数字滤波的概念和模拟滤波相同，只是的形式和实现滤波方法不同。正因为数字滤波通过数值运算实现滤波，所以数字滤波处理精度高、稳定、体积小、质量轻、灵活、不存在阻抗匹配问题，可以实验模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。如果要处理的是模拟信号，可通过ADC和DAC,在信号形式上进行匹配转换，同样可以使用数字滤波器对模拟信号进行滤波。2、数字滤波器的工作原理数字滤波器是一个离散时间系统，输入x(n)是一个时

7、间序列，输出y(n)也是一个时间序列。如数字滤波器的系统函数为H(Z),其脉冲响应为h(n),则在时间域内存在下列关系y(n)=x(n)h(n)在Z域内，输入输出存在下列关系第15页Y(Z)=H(Z)X(Z)式中，X(Z),Y(Z)分别为输入x(n)和输出y(n)的Z变换。同样在频率域内，输入和输出存在下列关系Y(jw)=X(jw)H(jw)式中，H(jw)为数字滤波器的频率特性，X(jw)和Y(jw)分别为x(n)和y(n)的频谱。w为数字角频率，单位rad。通常设计H(jw)在某些频段的响应值为1，在某些频段的响应为0.X(jw)和H(jw)的乘积

8、在频率响应为1的那些频段的值仍为X(jw)，即在这些频段的振幅可以无阻碍地通过滤波器，这些频带