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《基于双线性变换法设计切比雪夫II型IIR数字低通滤波器.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课程设计课程设计名称:基于双线性变换法设计C-hebyshev-II型IIR数字低通滤波器专业班级:电信学生姓名:星空学号:指导教师:Word文档课程设计时间:2013年6月30日数字信号处理专业课程设计任务书学生星空专业班级电信学院名称信息科学与工程学院题目基于双线性变换法设计Chebyshev-II型IIR数字低通滤波器课题性质工程技术研究课题来源自拟指导教师同组主要容设计一个具有如下性能指标的Chebyshev-II型IIR数字低通滤波器:=0.25,=0.4,=0.01,=0.001;分
2、析最后设计结果性能。任务要求1.掌握双线性变换法设计数字滤波器的基本流程;2.掌握Chebyshev-II型模拟低通原型滤波器;3.求出所设计滤波器的传输函数;4.绘制所设计滤波器的幅频特性图。参考文献[1]胡广书.数字信号处理—理论、算法与实现[M].:清华大学,1997.[2]R.Lyons.UnderstandingDigitalSignalProcessing[M].2nded.PrenticeHallPTR.,2004.[3]A.V.奥本海姆,R.W.弗andJ.R.巴克.离散时间信号
3、处理[M].第二版.交通大学,2001.[4]S.K.Mitra.DigitalSignalProcessing:AComputer-BasedApproach[M].3rded.McGraw-Hill,2005.审查意见指导教师签字:教研室主任签字:2013年6月23日Word文档说明:本表由指导教师填写,由教研室主任审核后下达给选题学生,装订在设计(论文)首页Word文档1需求分析在本次课程设计中,我做的是基于双线性变换法设计Chebyshev-II型IIR数字低通滤波器,看到这个题目,我们
4、很快就能联系到数字信号处理中的IIR数字滤波器的设计,根据以前学习的东西我们知道,要想设计一个数字低通滤波器,我们可以把所给的数字指标转换为模拟参数,通过设计一个模拟低通的滤波器,对设计好的模拟低通滤波器进行数字化就可以得到一个数字低通滤波器。在本次实验中,我们首先将所给的滤波器数字指标转换为模拟指标,利用Chebyshev-II型函数设计一个Chebyshev-II型低通模拟滤波器,然后对所设计好的Chebvshev-II型低通模拟滤波器进行参数分析,接下来利用双线性变化法将此模拟低通滤波器转
5、变为数字低通滤波器。2概要设计确定数字低通滤波器的各项性能指标数字低通滤波器的技术指标转换成模拟低通滤波器的技术指标按照模拟低通滤波器的技术指标设计模拟低通滤波器利用双线性变换法将模拟滤波器转变为数字低通滤波器利用模拟切比雪夫滤波器设计数字滤波器图1滤波器设计流程方框图IIR滤波器的设计包括三个步骤:①给出所需要的滤波器的技术指标;②设计一个H(z)使其逼近所需要的技术指标:③实现所设计的H(z),IIR数字滤波器设计的最通用的方法是借助于模拟滤波器的设计方法。所以IIR数字低通滤波器的设计步骤
6、是:①按一定规则将给出的数字滤波器的技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标;②根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器G(s):③再按一定规则将G(s)转换成H(z)。Word文档在此过程中,我们用到了很多MATLAB中的函数,如设计切比雪夫低通滤波器的函数afd_chebl、由直接型转换为级联型的函数dir2cas、双线性变换的函数bilinear等。其中afd_chebl用于实现用模拟指标设计一个低通模拟滤波器,bilinear用于利用双线性变换法将模拟低通滤波器转换为数字低通滤波器。3运行环
7、境硬件环境:PC机,windows2000及其以上,CPU,存,硬盘软件环境:Windows7操作系统Matlab软件4开发工具和编程语言MATLAB软件,编程语言为DSP设计语言5详细设计在本次课程设计中,我们用到了很多关于函数调用的程序,下面我将详细的介绍一下本次课程设计中用到的部分程序。实验源程序代码:%归一化低通滤波器的技术指标clc;clearallAp=0.08;%通带最大衰减由AP=-20lg(1-)得As=60;%阻带最小衰减由AP=-20lg()得Wp=0.25*pi;%通带截
8、频Ws=0.4*pi;%阻带截频wp=tan(Wp/2);ws=tan(Ws/2);ws1=1%归一化wp1=wp/ws%用MTALAB算法设计归一化切比雪夫II型低通模拟滤波器[N,Wn]=cheb2ord(ws1,wp1,Ap,As,'s');%估计滤波器的阶数(N:阶数,wn:阻带截止频率)Word文档wn1=Wn/pi;[BT,AT]=cheby2(N,60,Wn,'s');%计算低通滤波器系统函数多项式系数subplot(2,2,1);[Z,P,K]=cheby2(N,0.08,Wn,