matlab環境下iir數字濾波器的典型設計和完全設計論文正文(存儲版)

　　

【正文】 圖像中加入均值為d的“椒鹽” 黑白像素點噪聲。medfilt2在圖像邊緣補0 0 [m n]缺省進按【3 3]窗口進行二維中值濾波。小波分析可以揭示出其它信號分析方法所丟失的數據信息，如趨勢、斷點、高階導數不連續等。nearest39。需要轉換索引圖像為灰度級圖像:。 采用三種顏色成分的標準色感權重，將RGB矩陣轉換成灰度級亮度圖像: xgray=*R+*G+*B。init)。gbl’,Znoise，’sym5’，2,thr,sorh,keepapp)。參考文獻[1] 丁玉美，高西全.“數字信號處理”，西安電子科技大學出版社，2001[2] 周耀華，汪凱仁.“數字信號處理”，復旦大學出版社[3] 張磊，潘泉，張洪才，. 29(3):400一402[4] 王國秋，. 29(1):130132[5] 高西奇，. 29(6):796798[6] 張新明，. 29(4):531533[7] 程衛國，1999[8] ，2001[9] 陳桂明，2001[10] 王曉丹，2000[11] 胡昌華，張軍波，夏軍，1999致謝衷心感謝我的論文指導老師—王婷婷老師!本論文的寫作過程，使我對MATLAB的開發、數字濾波的設計和實現、圖像處理和小波變換的知識等都有了比較深刻的理解，感謝東北石油大學給了我這樣一個學習的機會。比較而言，利用小波變換去噪在保持原有信號的能量、去噪的效果等方面都有更好的效果。,Znoise)。 rand(39。 B=map(Y+1，3)。否則，索引圖像就必須進一步處理。}Jpg})。m, n的缺省值為30第六章二維小波分析用于數字圖像的消噪 小波變換的函數在MATLAB中是在小波工具箱中提供的，與小波變換相比較，fourier分析的不足之處在于:它在將時域信號轉換成頻域信號后，時域信息則失去了，通過這種變換，不能確知事件發生的時間，而大多數信號含有趨勢、突變、事件的開始和結束等特征，fourier分析在檢測它們時便顯得無能為力。二維中值濾波器函數。對圖像進行加噪以及去噪的圖像顯示注意點:B=imnoise(A,’saltamp。)。jpg39。如果m在0到1之間，則B比A小，如果m大于1，則B比A大。:最近鄰域插值(缺省值):39。使用該函數時一可將【low high] , [bottomtop]指定為空矩陣。 非銳化對比度增強濾波并調整亮度: h=fspecial(39。15，39。例如，使褪色模糊了的照片重新變清晰。t=0:1/Fs:2。w=[2 5 1]。,a},w)返回一個長度為n+1的FIR濾波器，f向量包含了頻帶的邊界值，從一1到1, 1對應于抽樣頻率的一半，f以升序排列，長度為偶數。阻帶和通帶的權重比率:k=10。阻帶和通帶的權重比率為10。截止頻率為wo，在0到1之間，dp和ds分別表示通帶和阻帶的最大波動。f為轉換頻率向量，在0到1之間。這表明:emez函數設計的濾波器在通帶和阻帶上的最大誤差更小。)指定了濾波器的類型，ftype可以為:hilbert(希爾伯特變換濾波器)和differentiator(線性相位的微分器)。a是一個包含向量f中指定頻率的期望幅度的向量。)Q(。 函數firls和remez提供了比函數firl和fir2更為一般的濾波器設計方法。 B=fir2(n,F,M)設計一個n階的FIR數字濾波器，其頻率響應由F和M指定，濾波器的系數返回在向量B中，向量F和M指定濾波器的采樣點的頻率及其幅值，F的頻率必須在0到1之間，1對應于采樣頻率的一半。 缺省情況下，濾波器被歸一化，以使經加窗后的第一個通帶的中心幅值剛好是1。 DC139。如果Wn是一個包含兩個元素的向量，Wn=[W1 W2],firl返回一個n階的帶通濾波器，其通帶為W1WW2o b=firl (n,Wn,39。o(rad/s)的理想數字低通濾波器，其表達式如下: 這個濾波器是物理不可實現的，因為其沖激響應具有無限性和非因果性。[b，a」=yulewalk(n，f, m)。函數用法如下: [b, a]=yulewalk(n, f, m)該函數返回一個YuleWalk濾名系數矩陣〔b, a]。 用不同的類型可以設計出不同的帶阻濾波器的頻率響應(如圖)。)。[num2,den2]=chebyl(n2,rp，Wn2，39。z39。z39。)。stop39。它的最大值是采樣頻率的一半。s39。stop39。Fs默認為2Hz。),cheby 1(N,R, Wn,39。) 設計一個帶阻濾波器。若Wn=[Wl,W2]是一個兩元素的向量，則函數將設計出一個2N階的帶通濾波器，通帶為[Wl,W2]。stop39。其中Wn必須是一個兩元素的向量，阻帶的寬度為[Wl,W2]。Fs缺省時默認為2Hz。設計的要求是在通帶內的衰減不超過Rp，在阻帶內的衰減不小于Rs，通帶和阻帶有截止頻率分別是Wp，Ws，它們都是歸一化的頻率。一般情況下，橢圓濾波器能以最低的階實現指定的性能指標。設計Chebyshev I型濾波器用函數cheby1()。[num2,den2]=impinvar(num l ,den 1,Fs)該函數模擬濾波器傳遞函數形式[num l ,den 1 ]轉換為采樣頻率為Fs的數字濾波器的傳遞函數形式[num2,den2] 。s39。設計過程如下：把數字濾波器的頻率特征轉換成模擬濾波器的頻率特征；(例如設定各參數wp=30*2*pi。這一類方法是基于模擬濾波器的設計方法相對比較成熟，它不僅有完整的設計公式，也有完整的圖表供查閱。一般對IIR數字濾波器，通常只用幅頻響應函數來描述設計指標，相頻特性一般不作要求。工具箱提供了豐富而簡便的設計，使原來繁瑣的程序設計簡化成函數的調用。MATLAB推出的工具箱使各個領域的研究人員可以直觀方便地進行科學研究、工程應用，其中的信號處理(signal processing )、圖像處理(image processing),小波(wavelet)等工具箱為數字濾波研究的蓬勃發展提供了有力的工具。關鍵詞：數字濾波器；圖像處理；小波變換作者:王海楠指導教師:王婷婷Abstract In this thesis, the typical and plete designs under MATLAB are studied. The typical design gets the technical parameters from digital filters that should be designed, and then transformed into the analog parameters of a lowpass analog filter prototype. The prototype is converted into the analog lowpass, highpass, bandpass and the bandstop filters respectively, which are transformed into the digital ones. The plete design uses the given functions and releases the lowpass, highpass,bandpass and the bandstop filters directly. Butterworth, Chebyshev and Caoer filters are used for the implementations. In the FIR filter designs, Chebyshev and Hamming windows are used for abmdpass filter. Their frequency responses are pared. The advantage of Hammingwindow is shown on all bands. Finally, the image processing functions using filters under MATLAB are photo (Wuxi Garden) is modified with two different processes and the different effects can be seen. The linear transformation improved the contrast and brightness of the photo, while the unsharpening filter pensated the transitions. Another photo is modified with the wavelet transformation, which shows thebetter effects on reducing noises.Keywords: digital filter。完全設計方法中我們利用函數直接設計出低通、高通、帶通和帶阻濾波器，并分別用巴特沃斯(Butterworth )濾波器、切比雪夫( Chebyshev )濾波器、橢圓(Cauer )濾波器來實現，并比較了各自的頻率響應曲線。對一張無錫馬山園林的風景照片進行的二種修正，取得了不同的效果。目前，數字信號濾波器的設計圖像處理、數據壓縮等方面的應用取得了令人