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基于matlab的低通濾波器的設(shè)計(jì)-資料下載頁

2026-06-18 18:29本頁面

　　

【正文】信號(hào)在1秒內(nèi)大了1/4個(gè)周期，效果不錯(cuò)，而用Simulink濾波后的信號(hào)周期沒變，但濾波器控制不了幅度，幅度的變化說明存在外界干擾，說明噪聲較大，但從濾波效果來看也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。綜述，用Simulink設(shè)計(jì)的濾波器的輸入信號(hào)與濾波后信號(hào)均存在5s的延遲，說明了加法器的處理速度較慢，而用matlab設(shè)計(jì)的濾波器不存在此現(xiàn)象。從濾波效果來看，用matlab設(shè)計(jì)的濾波器效果較好，其雖存在頻率誤差，但影響不大，而用Simulink設(shè)計(jì)的濾波器頻率雖不失真，但存在較大的外界干擾。個(gè)人認(rèn)為，用matlab設(shè)計(jì)的巴特沃斯低通數(shù)字濾波器濾波效果較好。對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果與理論值的比較，其均存在一定的誤差，從側(cè)面說明對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在一定范圍內(nèi)的誤差是允許的，其與理論值均有一定的誤差，這是不可避免的，其中的原因多種多樣，如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，外界因素的干擾，信號(hào)衰減......對(duì)于這些，我們只能通過不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)原理、優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟等措施來減小誤差。同時(shí)，也告訴我們，任何理論結(jié)果要轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用，均要進(jìn)行一定的優(yōu)化，使其達(dá)到實(shí)際的應(yīng)用要求。數(shù)字濾波器是一種對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理以得到期望的響應(yīng)特性的離散時(shí)間系統(tǒng)。它能夠有效的對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行過濾，過濾多數(shù)字信號(hào)中的干擾和多余成分，能夠保證通信過程的正常實(shí)現(xiàn)。本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇了在通信系統(tǒng)中最常用，也是最基礎(chǔ)的巴特沃斯低通數(shù)字濾波器。根據(jù)給定的數(shù)字?jǐn)?shù)字濾波器的技術(shù)指標(biāo)，先設(shè)計(jì)過渡模擬濾波器得到系統(tǒng)函數(shù)Ha(s),然后將Ha(s)采用雙線性變換法轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H（z）。在這個(gè)變換的過程中避免了頻率的混疊現(xiàn)象。然后根據(jù)數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)，編寫程序，分別運(yùn)用matlab和Simulink仿真工具對(duì)設(shè)計(jì)的巴特沃斯低通數(shù)字濾波器進(jìn)行了仿真。經(jīng)過幾次調(diào)試和對(duì)產(chǎn)生的仿真結(jié)果的分析，得到了在誤差允許范圍之內(nèi)的低通數(shù)字濾波器。并且設(shè)計(jì)了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。對(duì)一個(gè)由多個(gè)信號(hào)合成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編程，讓其通過讓所設(shè)計(jì)的濾波器。仿真結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行觀察比較，判定所設(shè)計(jì)的濾波器符合要求。經(jīng)過本次課程設(shè)計(jì)，讓我們熟悉了巴特沃斯低通數(shù)字濾波器的基本知識(shí)和MATLAB的m語言及其相關(guān)模塊Simulink的應(yīng)用，把課上的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去，更近一步地鞏固了課堂上所學(xué)的理論知識(shí)，并能很好地理解與掌握數(shù)字信號(hào)處理中的基本概念、基本原理、基本分析方法。因?yàn)閷W(xué)過數(shù)字信號(hào)處理這門課，但這只是理論知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)我們才能真正理解其意義。同時(shí)，進(jìn)行matlab軟件及Simulink硬件仿真，用兩種方法將其設(shè)計(jì)出來。在設(shè)計(jì)過程中，我們遇到了由于理論知識(shí)的忘記、總體輪廓的設(shè)計(jì)、編程過少導(dǎo)致的不熟練、軟件尤其是Simulink模塊運(yùn)用不熟練等問題，但是經(jīng)過我們的思考討論和翻閱相關(guān)資料，最終這些問題得到了解決，設(shè)計(jì)出了符合標(biāo)準(zhǔn)的濾波器并通過相關(guān)信號(hào)進(jìn)行了驗(yàn)證。經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，使我們發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足，為我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)和生活中注意改進(jìn)自己的不足，我們會(huì)更加努力，學(xué)習(xí)好我們的專業(yè)知識(shí)并注重運(yùn)用到實(shí)際，克服自己的不足；同時(shí)，讓我們有機(jī)會(huì)將自己學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中，克服了只學(xué)習(xí)理論的枯燥和乏味，提高了自己的動(dòng)手能力、思維能力和學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)，鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為我們今后的工作或考研，都提供了不小的幫助，讓我們受益匪淺。附錄參考文獻(xiàn)【1】高西全、丁玉美《數(shù)字信號(hào)處理（第三版）》西安電子科技大學(xué)出版社【2】劉波、文忠《MATLAB信號(hào)處理》電子工業(yè)出版社【3】樊昌信《通信原理（第六版）》國防工業(yè)出版社【4】劉學(xué)勇《詳解MATLAB/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真》

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