第三章滤波器与线性系统ppt课件.ppt

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1、第三章滤波器与线性系统算子库中的线性系统图符能实现任何线性系统的传递函数。使用一个具有大范围选项的定义窗口和滤波器设计窗口，其中包括若干有限冲激响应(FIR)、常用的模拟滤波器和通信系统滤波器，还可以自定义在Z域或S域内有任意个零极点的复杂线性系统。3.1线性系统图符的参数设计双击图符区的通用算子图符，就可以激活线性系统算子。双击新出现的通用算子图符可以访问算子库。算子库出现后，可以通过双击库中的线性系统图符，选择线性系统，并设置参数，也可以单击库图符，再单击参数按钮“Parameters"。用户可以在图形显示窗口的上方看到传递函数的算术表达式的系数因子。图形区的标尺可以通过

2、xMax和xMin、yMax和yMin、FTT采样点数进行调整，通过单击“UpdatePlot”可以强制实行这些改变。使用优先菜单“Preferences”中的设置选项，可以消除图形区中的网格线。系统的最终设定结果是具有如下算式的Z变换函数H（z）定义线性系统图符几种不同的方法:在设计窗口人工输入Z域系数(ak,bk)。从外部文件读入Z域系数(ak,bk)。按“FIR”按钮，进行FIR滤波器设计。按“Analog”按钮，进行模拟滤波器设计。按"Comm"按钮，进行常用通信滤波器设计。按"Custom"按钮，进行自定义滤波器设计。按Laplace(拉普拉斯)选项下扩Define

3、按钮，设定Laplace的S域系数，SystemView自动转为Z域系数。按Z.Domain选项下的"Define"按钮，设定Z域系数。3.2人工输入系数用户可以为如下传递函数的分子N(z)和分母D(z)多项式分别输入多达2048个系数:H(z)=N(z)/D(z)人工输入多项式系数时，首先在确定系数个数的文字框内(No.NumeratorCoeffs和No.DenominatorCoeffs。)分别输入分子和分母的系数个数，然后在系数框内输入用户系统的多项式系数，每输入一个系数后，按回车键或下箭头键即可输入下一个系数。系数输入结束后，传递函数的单位冲激响应的时域或频域波形图

4、就会出现在图形框内，时域波形图的时间坐标用系统定时的时间进行了归一化处理，频域波形图的频率坐标由所选定的增益进行归一化处埋。所输入的系统系数可以文件的形式保存，其方法是:在线性系统设计窗口的“文件”菜单中选择保存系数文件命令"SaveCoefficientFile"。例子:利用线性系统图符形成方法：（1）在输入各系数前必须先输入系数的个数，在“No.NumeratorCoeffs”的文字框中输入3，在“No.DenominatorCoeffs”的文字框中输入2。（2）输入分子多项式系数:1、0.25、0.01;（3）输入分母多项式系数:1和0.5。（4）单击显示窗下部的"Up

5、datePlot"按钮，这时所输入的传递函数的单位冲激响应曲线就会出现在图形区，如图3.2所示。按"Gain"按钮，其增益响应曲线文图3.3所示。3·3从外部文件输入系统系数通过读入外部数据文件，也可以达到输入系统系数的目的。数据文件可以用其它方法形成(如用写字板或其它文本编辑器)，但必须满足下列格式要求:(1)数据必须是文本格式ASCⅡ或32位二进制格式。(2)分子系数在前，分母系数在后，在系数数据之前必须有系数个数说明，系数紧随其后。(3)每个数据占一行，数据之间不能有空行。建立系数数据文件的形式：上述列表中的三个数据文件确定的是同一个传递函数，三种文件格式均是有效的。其

6、中“=”号是系数个数数据的标识符。第一个“=”号后的数字表示分子的个数，第一个“=”号后的数字表示分母的个数。这三种格式的文件都应当用文本文件格式保存。读入数据文件时，在线性系统设计窗口中选择“File”菜单，然后选择打开系数文件命扩令“OpenCoefficientFile”，这时会出现一个文件选择窗口，可以看到驱动器中的文件列表，选择相应的文件即可开始读入文件。读入文件前，必须确保所输入的文件是满足上述系数文件要求的文本文件。3·4有限冲激响应FIR滤波器设计通过选择菜单栏上的“FIR”或直接按滤波器设计栏下的“FIR”按钮可以进入到FIR滤波器设计窗口。在FIR滤波器设

7、计窗口的左、右两侧各有一组FIR滤波器，共14种，如图3.4。标准的FIR滤波器低通滤波器(Lowpass)半带低通滤波器(HalfbandLowpass)带通滤波器(Bandpass)高通滤波器(Highpass)差分器(Differentiator)希尔伯特变换(Hilbert[90deg])带阻滤波器(Bandstop)当选择了其中任何一个滤波器后，都会出现一个相应的设计窗口，用户可以输入滤波器的通带宽度、过渡频带以及截止频率等滤波器参数，此外，还能对相应形式的滤波器设置通带内的纹波系数。在输入完