椭圆高通滤波器设计--马肖茗033(1)

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1、课程名称二级学院专业班级学生姓名学号设计地点指导教师成绩齐鲁理工学院课程设计说明书（论文）题目椭圆高通滤波器的设计数字信号处理机电工程学院通信工程2013级通信工程一班马肖茗201310537033电气信息工程训练中心王彩峰设计起止时间：2016年6月13口至2016年6月24口一、设计任务与要求：3二、总体方案设计：3三、单元程序设计与参数计算：4四、程序与仿真：6五、分析及总结：11六、心得与体会12七、参考文献12椭圆高通滤波器的设计一、课程设计目的滤波器是自动控制、信号处理和通信领域的重要组成部分，广泛地应用于各种系统中。通

2、过木课程的学习，能够使学生掌握数字信号处理的基础知识、分析与计算的基木方法，具备进行试验的初步技能，并为后续课程的学习打下基础。课程设计是理论教学之后的一个综合性实践教学环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。通过查找资料、选择方案、撰写报告，完成一个较完整的设计过程，将抽彖的理论知识与实际的设计联系在一起，使学生在掌握基本设计方法的同时，加深对课程知识的理解和综合应用，培养学生综合应用基础理论知识和专业知识解决实际工程设计问题的能力，以及工程意识和创新能力。二、课程设计的基本要求1.通过MATLAB编程可以很容易实现低通、高通、

3、带通、带阻滤波器，并能画出滤波器的幅频特性曲线。2.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。3.给出了基于MATLAB设计高通椭I员I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。4.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信号进行滤波处理，并对仿真结果进行分析和处理。椭圆高通滤波器的设计一、设计任务与要求：1.通过MATLAB编程可以很容易实现低通、高通、带通、带阻滤波器,并能画出滤波器的幅频特性曲

4、线。2.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來设计椭圆滤波器的方法。3.给出了基TMATI.AB设计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。4.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信号进行滤波处理，并对仿真结果进行分析和处理。二、总体方案设计：(-)模拟滤波器的基木理论：模拟滤波器是电子设备中最重要的部分之一。常用的滤波器有巴特沃斯(Butterworth)和切比雪夫(Chebyshev)及椭圆型(El

5、liptical)滤波器,其中巴特沃斯。和切比雪夫滤波器的传输函数都是一个常数除以一个多项式，为全极点网络，仅在无限大处阻带衰减为无限大，而椭I员I函数滤波器在有限频率上既有零点又有极点。零、极点在通带内产生等纹波，阻带内的有限传输零点减少了过渡区，可获得极为陡峭的衰减曲线。也就是说对于给定的阶数和波纹要求，椭圆滤波器能获得较其它滤波器更窄的过渡带宽，就这点而言，椭圆滤波器是最优的。(-)椭圆滤波器的特点：椭闘滤波器传输函数是一种较复杂的逼近函数，利用传统的设计方法进行电路网络综合要进行繁琐的计算，还要根据计算结果进行查表，整个设计

6、、调整都十分困难和繁琐。冇许多方法都是希望能快速简便地设计并实现椭圆滤波器从而把电子电路设计者从烦琐的模拟滤波器设计中解放出来。木文采用的方法是MATLAB设计出滤波器的传输函数，然后再用通用的可编程滤波器来实现。幅值响应在通带和阻带内都是等波纹的，对于给定的阶数和给定的波纹要求，椭圆滤波器能获得较其它滤波器为窄的过渡带宽。(三)采样定理及相关定理模拟信号经过(A/D)变换转换为数字信号的过程称Z为采样，信号采样后其频谱产生了周期延拓，每隔一个采样频率fs,重复出现一次。理想采样就是假设采样开关闭合吋间无限短。此吋采样序列可表示为一

7、个冲激函数序列。采样定理：要想采样后能够不失真地还原出原模拟信号，则采样频率必须大于两倍原模拟信号频谱的最高截止频率。(四)设计步骤1•确定模拟滤波器的性能指标：Wp,Ws,cip,aSo2.由性能指标计算出滤波器阶次N。3•通过归一化及去归一化求出的模拟滤波器Ha(s)o三、单元程序设计与参数计算：(一)、Matlab的信号处理软件提供了设计椭圆滤波器的函数：ellipord函数和ellip函数。1)・Ellipord函数的功能是求滤波器的最小阶数。确定模拟滤波器的性能指标：Wp,Ws,Rp,RSo设计要求是高通滤波器，需耍屏蔽的

8、是5Hz和15Hz的波形,所以可令Wp二30*2/Fs,设Ws二1,Rp<0.ldB,Rp>40dB,由这些参数可用ellipord函数求的椭圆滤波器的阶数，其程序如下：Rp=0.1;Rs=40;Wp二30*2/Fs;Ws=l;[n,