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时间:2019-09-23
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1、基于matlab/simulink的数字低通滤波器的设计仿真摘要现在数字信号中,滤波器应用广泛,本文主要介绍一种了如何使用matlab中的FDAT00L工具设计数字低通滤波器滤波器;通过simulink建模仿真三个不同频域的波叠加后,观察通过一种低通滤波器前后波形的特点;关键字:低通滤波器数字低通滤波器simulink建模仿真0引言数字滤波器根据频率特性分为低通滤波器、髙通滤波器、带通滤波器、电阻滤波器;低通滤波器,低通滤波器种类很多,其中通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器;根据其类型可以分为IIR型和F1R型,本滤波器为有限脉冲响应FIR
2、,特点:非递归的,总是稳定的;F1R滤波器在满足幅频响应要求的同时,可以获得严格的线性相位特性。基于matlab滤波器的设计方案冇很多,可以自己编程,也可以使用fdatool图形界面指令。传统的设计方法复杂、编程困难,工作量人;利用fdatool可以快速适应各种各样的滤波器的设计,并可以利用simulink进行仿真。1、FDATOOL_E具的应用本滤波器的设计参数如下:采样频率FS二100HZ,通带频率FC1二10HZ,截止频率FC2=20HZ。1)在命令窗口输入fdatool,出现以下窗口,可以设计各种样的滤波器,本论文主要介绍低通滤波器的设计
3、。FilterDesign&AnalysisTool・[untitled.fda]—=:—一*File
4、Edit[Analysis
5、TargetsViewWindowfjelpH3(A幻旳区1E3田惩名CQj-區Z❹国0农r-CurrentFilterInformationp-FilterSpecificationsStructureOrderStableSource:StoreFilterFilterManagerDirect-FormFIR50YesDesigned—ResponseTypeLowpassHighpass—FilterOrde
6、rSpecifyorder10QMinimumorderDifferentiator▼——OptionsDensityFactor:20FrequencySpecificationsr—MagnitudeSpecificationsUnits:dBApass1Astop80—DesignMethodHRButterworth°FIREquirippleDesignFiherStoreFilter二FilterManager...J051015202530354045Frequency(Hz)p-MagnitudeResponse(dB)-IISI
7、團團al一ResponseTypeLowpassHighpassQBandpassBandstop©Differentiator一DesignMethodpFilterOrderQSpecifyorder:CMinimumorder—Ootions✓ScalePassbandWindowBetaIMewJ—MagnitudeSpecifications38pFrequencySpecificationsFc1:10Fc220Units:HzTheattenuationatcutofffrequenciesisfixedat6dB(halfthep
8、assbandgain)KaiserInputprocessing:Columnsaschannels(framebased)DesignFiber2)输入相应的参数,得到如图所示的模型。FIR滤波器有窗函数设计法、最优化设计法,本文选用有窗函数设计法;在window命令窗口中,选择kaiser,参数为3.4.r-CurrentFilterInformationStructureDirect-FormFIROrder38Stable:YesSource.Designed3)将设计好的低通滤波器保存为kaiser,dat文件。2、simulink仿
9、真木文分别选用频域fl二20HZ、f2二15HZ、f3二5HZ的三个不同频率的正弦波形作为输入倍号,即Y(n)=sin(40*pi*t)+sin(30*pi*t)+sin(10*pi*t),打开matlab的simulink工具包创建其模型。具体步骤如下:1)选择信号处理工具箱DSPsystemtoolbox菜单bflitering命令卜滤波器设计fliterSDigitalFilterDesignimplementation命令。选择图标;将Z前的滤波器参数设计kaiser,dat文件导入该图标中,本步骤是滤波器设计的关键。SineWave2)
10、继续选择DSPsystemtoolbox菜单下,souce菜单下不能选用一般的正弦信号,必须选择信号处理工具箱下面的正弦波信号。3)选择
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