秋霞电影网午夜鲁丝片无码,真人h视频免费观看视频,囯产av无码片毛片一级,免费夜色私人影院在线观看,亚洲美女综合香蕉片,亚洲aⅴ天堂av在线电影猫咪,日韩三级片网址入口

數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt

上傳人:max****ui 文檔編號(hào):15192712 上傳時(shí)間:2020-08-05 格式:PPT 頁數(shù):23 大?。?01.81KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報(bào) 下載
數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt_第1頁
第1頁 / 共23頁
數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt_第2頁
第2頁 / 共23頁
數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt_第3頁
第3頁 / 共23頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)三.ppt(23頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)三 用雙線性變換法設(shè)計(jì) IIR數(shù)字濾波器,測(cè)控技術(shù)與儀器研究室 指導(dǎo)教師:林曉鋼,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR DF的原理及具體設(shè)計(jì)方法,熟悉用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR DF的計(jì)算機(jī)編程。 2. 觀察用雙線性變換法設(shè)計(jì)的DF的頻響特性,了解雙線性變換法的特點(diǎn)。 3. 熟悉用雙線性變換法設(shè)計(jì)BW和CB型DF的全過程。,實(shí)驗(yàn)原理及方法,為了克服沖激響應(yīng)不變法產(chǎn)生的頻率混疊現(xiàn)象,這是從S平面到Z平面的標(biāo)準(zhǔn)變換zesT的多值對(duì)應(yīng)關(guān)系導(dǎo)致的,為了克服這一缺點(diǎn),產(chǎn)生了雙線性變換法。,雙線性變換法的映射函數(shù):,分式展開,固定其中一個(gè)變量,則另一個(gè)是線性的?;蛘哒f,這種變換對(duì)于s和z是雙線

2、性的。,實(shí)驗(yàn)原理及方法,實(shí)驗(yàn)原理及方法,(1)把s=+j帶入上式得:,因此:,(2)整個(gè)左半平面映射成單位圓的內(nèi)部,因此這是一個(gè)穩(wěn)定的變換。 (3)虛軸以一一對(duì)應(yīng)的方式映射成單位圓,因此在頻域中不會(huì)出現(xiàn)混疊。,實(shí)驗(yàn)原理及方法,由于幅度為1,把看做的函數(shù)求解,得到:,這說明和的關(guān)系是非線性的,但是沒出現(xiàn)混疊。在把變換為時(shí)產(chǎn)生了非線性畸變。為了克服它帶來的問題,通常要使按上式預(yù)修正,以抵消畸變的影響。,(4)根據(jù)上述變換關(guān)系,可以寫出:,上式就是模擬濾波器和經(jīng)采樣后的數(shù)字濾波器之間的變換關(guān)系。,IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)流程,設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的一般步驟: 把給出的數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬濾波器

3、的性能指標(biāo) 根據(jù)轉(zhuǎn)換后的性能指標(biāo),通過濾波器階數(shù)選擇函數(shù),來確定濾波器的最小階數(shù)N和固有頻率Wn 由最小階數(shù)N得到低通濾波器原型 由固有頻率Wn把模擬低通濾波器原型轉(zhuǎn)換為低通、高通、帶通、帶阻濾波器 運(yùn)用脈沖響應(yīng)不變法或雙線性變換法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器,實(shí)驗(yàn)程序流程(Matlab),低通濾波器,采樣頻率為1000Hz,通帶臨界頻率fl =200Hz,通帶內(nèi)衰減小于1dB(p=1);阻帶臨界頻率fh=300Hz,阻帶內(nèi)衰減大于25dB(s=25)。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字濾波器滿足以上參數(shù)。 FS=1000; Fl=200;Fh=300; %通帶、阻帶截止頻率 Rp=1;Rs=25; wp=Fl*2

4、*pi; %臨界頻率采用角頻率表示 ws=Fh*2*pi; %臨界頻率采用角頻率表示 wp1=wp/FS; %求數(shù)字頻率 ws1=ws/FS; %求數(shù)字頻率 OmegaP=2*FS*tan(wp1/2);%頻率預(yù)畸 OmegaS=2*FS*tan(ws1/2);%頻率預(yù)畸 %選擇濾波器的最小階數(shù) n,Wn=buttord(OmegaP,OmegaS,Rp,Rs,s); %此處是代入經(jīng)預(yù)畸變后獲得的歸一化模擬頻率參數(shù) bt,at=butter(n,Wn,s); % 設(shè)計(jì)一個(gè)n階的巴特沃思模擬濾波器 bz,az=bilinear(bt,at,FS); %雙線性變換為數(shù)字濾波器 H,

5、W = freqz(bz,az); %求解數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng) plot(W*FS/(2*pi),20*log10(abs(H)));grid; xlabel(頻率/Hz);ylabel(幅值);,,z,p,k=buttap(n); b,a = zp2tf(z,p,k); % 零極點(diǎn)增益模型到傳遞函數(shù)模型的轉(zhuǎn)換 bt,at = lp2lp(b,a,Wn); % 低通到低通的轉(zhuǎn)變,示例結(jié)果,IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)流程圖,設(shè)計(jì)示例,設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng),它的采樣率為fs=100Hz,希望在該系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)Butterworth型高通數(shù)字濾波器,使其通帶中允許的最大衰減為0.5dB,阻帶內(nèi)的最小衰

6、減為40dB,通帶上限臨界頻率為40Hz,阻帶下限臨界頻率為30Hz。,MATLAB源程序設(shè)計(jì)如下: fp=40;ft=30;fs=100; rp=0.5;rs=40; wp=fp/(fs/2);ws=ft/(fs/2); %利用Nyquist頻率進(jìn)行歸一化 n,wc=buttord(wp,ws,rp,rs); %求數(shù)字濾波器的最小階數(shù)和截止頻率 b,a=butter(n,wc, high); %設(shè)計(jì)高通數(shù)字濾波器系數(shù)b,a H,W=freqz(b,a,256); %繪出頻率響應(yīng)曲線 plot(W*fs/(2*pi),20*log10(abs(H)));grid; xlabel(頻率/

7、Hz);ylabel(幅值);,示例結(jié)果,函數(shù)說明,n,wc=buttord(wp,ws,rp,rs);設(shè)計(jì)任意選頻的巴特沃斯濾波器 對(duì)于低通濾波器,wpws; 對(duì)于帶通濾波器,wp和ws分別為具有兩個(gè)元素的矢量wp=wp1, wp2和ws=ws1, ws2,并且ws1

8、元素的矢量wc=w1, w2時(shí),它設(shè)計(jì)2N階帶通濾波器,3dB通帶為w1< w

9、2ord(wp,ws,rp,rs); b,a=cheby2(n,rs,wn); H,W = freqz(b,a); plot(W*fs/(2*pi), 20*log10(abs(H)));grid; xlabel(頻率/Hz);ylabel(幅值);,示例結(jié)果,IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù),注意:在直接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的函數(shù)中,采用的是雙線性變換函數(shù)bilinear,如果要用沖激響應(yīng)不變法就得分步進(jìn)行,即采用典型設(shè)計(jì)法。上表中的butter函數(shù)、 cheby1函數(shù)、 cheby2函數(shù)和 ellip函數(shù),不僅可以設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器,而且還可以設(shè)計(jì)模擬濾波器。但設(shè)計(jì)模擬濾波器時(shí),截止頻率的單位為弧度/

10、秒,它可以大于1.0。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,1、讀懂所給參考程序,熟悉程序的整體結(jié)構(gòu)和功能。 2、設(shè)計(jì)一個(gè)CB型低通DF,通帶截頻fp=3000Hz,衰耗滿足Apmax=3dB,阻帶截頻fT=3400Hz,衰耗ATmin=31dB,取樣頻率fs=8000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。 3、設(shè)計(jì)一個(gè)BW型低通DF,滿足:通帶截頻fp=100Hz,衰耗滿足Apmax=3dB,阻帶截頻fT=400Hz,衰耗ATmin=15dB,取樣頻率fs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。 4、設(shè)計(jì)一個(gè)BW型高通DF,滿足:通帶截頻fp=400Hz,衰耗滿足Apmax=3dB,阻帶截頻

11、fT=350Hz,衰耗ATmin=15dB,取樣頻率fs=1000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,5、設(shè)計(jì)一個(gè)CB型帶通DF,滿足:通帶邊界頻率為100Hz500Hz,通帶衰耗小于3dB,過渡帶寬20Hz,阻帶衰耗大于15dB,取樣頻率fs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。 6、人體心電圖信號(hào)在測(cè)量過程中往往受到工業(yè)高頻干擾,所以必須經(jīng)過低通濾波處理后,才能作為判斷心臟功能的有用信息。下面程序中給出一實(shí)際心電圖信號(hào)采樣序列樣本x(n),其中存在高頻干擾。在實(shí)驗(yàn)中,以x(n)作為輸入序列,濾除其中的干擾成分。我們用雙線性變換法設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯低通

12、IIR數(shù)字濾波器對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行處理。直接運(yùn)行程序,結(jié)果輸出濾波器幅頻特性曲線圖,有噪聲的心電圖采集信號(hào)波形圖和經(jīng)過三級(jí)二階濾波器后的心電圖信號(hào)波形圖,可以看出低通濾波器除信號(hào)中高頻噪聲的濾波效果。,實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求,1、簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸怼?2、給出上述四個(gè)濾波器的頻響特性,并對(duì)結(jié)果加以分析。 3、求出上述AF低通原型的H(s)以及H(z),檢查所設(shè)計(jì)的DF是否滿足要求。 4、根據(jù)對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行處理的程序,寫出用雙線性變換法設(shè)計(jì)的巴特沃斯低通IIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)為:在通帶內(nèi)頻率低于0.2時(shí),最大衰減小于1dB;在阻帶內(nèi)0.3,頻率區(qū)間上,最小衰減大于15dB。 5、與脈沖響應(yīng)不

13、變?cè)O(shè)計(jì)法相比較,簡述雙線性變換設(shè)計(jì)法的優(yōu)缺點(diǎn)。,1)模擬濾波器的設(shè)計(jì)函數(shù) 設(shè)計(jì)bessel模擬低通濾波器 z,p,k=besselap(n) %設(shè)計(jì)bessel模擬低通濾波器 設(shè)計(jì)butterworth模擬低通濾波器 z,p,k=buttap(n) %設(shè)計(jì)butterworth模擬低通濾波器 設(shè)計(jì)chebyshevI型模擬低通濾波器 z,p,k=cheb1ap(n,Rp) %設(shè)計(jì)chebyshevI型模擬低通濾波器 %Rp:通帶內(nèi)的波紋系數(shù),單位分貝 設(shè)計(jì)chebyshevII型模擬低通濾波器 z,p,k=cheb2ap(n,Rs) %設(shè)計(jì)chebyshevII型模擬低通濾波器 %Rs:阻帶

14、內(nèi)的波紋系數(shù)低于通帶Rs分貝 設(shè)計(jì)橢圓模擬濾波器 z,p,k=ellipap(n,Rp.Rs) %設(shè)計(jì)橢圓模擬濾波器,2)濾波器階數(shù)的選擇 下列函數(shù)除了能選擇模擬濾波器的階數(shù)外,同時(shí)也能選擇數(shù)字濾波器的階數(shù)。 選擇butterworth濾波器階數(shù) 數(shù)字域:n,Wn=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) 模擬域:n,Wn=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,s) 選擇chebyshevI型濾波器階數(shù) 數(shù)字域:n,Wn=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs) 模擬域:n,Wn=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs,s) 選擇chebyshevII型濾波器階數(shù) 數(shù)字域:n,Wn=ch

15、eb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs) 模擬域:n,Wn=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,Rs,s) 選擇橢圓濾波器階數(shù) 數(shù)字域:n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs) 模擬域:n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs,s) 注意: n:返回符合要求性能指標(biāo)的數(shù)字濾波器或模擬濾波器的最小階數(shù) Wn:濾波器的截至頻率(即3db頻率) Wp:通帶的截至頻率,Ws:阻帶的截至頻率,單位rad/s。且均為歸一化頻率,即。1對(duì)應(yīng)弧度。 頻率歸一化:信號(hào)處理工具箱中使用的頻率為萊奎斯特頻率,根據(jù)香農(nóng)定理,它為采樣頻率的一半,在濾波器設(shè)計(jì)中的截止頻率均使用萊奎斯特頻率進(jìn)行歸一化

16、。歸一化頻率轉(zhuǎn)換為角頻率,則將歸一化頻率乘以。如果將歸一化頻率轉(zhuǎn)換為Hz,則將歸一化頻率乘以采樣頻率的一半。,5直接設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器 1)Butterworth模擬和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) 數(shù)字域:b,a=butter(n,Wn)可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的n階butterworth濾波器 b,a=butter(n,Wn,ftype)當(dāng)ftype=high時(shí),可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的高通濾波器;當(dāng)ftypestop時(shí),可設(shè)計(jì)出帶阻濾波器 z,p,k=butter(n,Wn) zp,k=buter(n,Wn,ftype) A,B,C,D=butter(n,Wn) A,B,C,D=bu

17、tter(n,Wn,ftype) 模擬域:b,a=butter(n,Wn,s)可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的n階模擬butterworth濾波器, 其余形式類似于數(shù)字域的。 2)chebyshevI型濾波器(通帶等波紋)設(shè)計(jì) 數(shù)字域:b,a=cheby1(n,Rp,Wn)可設(shè)計(jì)出n階chebyshevI濾波器,其截止頻率由Wn確定,通帶內(nèi)的波紋由Rp確定 b,a=cheby1(n,Rp,Wn,ftype)當(dāng)ftype=high時(shí),可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的高通濾波器;當(dāng)ftypestop時(shí),可設(shè)計(jì)出帶阻濾波器 z,p,k=cheby1(n,Rp,Wn) zp,k= cheby1 (n,

18、Rp,Wn,ftype) A,B,C,D= cheby1 (n,Rp,Wn) A,B,C,D= cheby1 (n,Rp,Wn,ftype) 模擬域:b,a= cheby1 (n,Rp,Wn,s)可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的n階chebyshevI型模擬濾波器,其余形式類似于數(shù)字域的。,3)chebyshevII型濾波器(阻帶等波紋)設(shè)計(jì) 數(shù)字域:b,a=cheby2(n,Rs,Wn)可設(shè)計(jì)出n階chebyshevI濾波器,其截止頻率由Wn確定,阻帶內(nèi)的波紋由Rs確定 b,a=cheby2(n,Rs,Wn,ftype) 當(dāng)ftype=high時(shí),可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的高通濾波器;當(dāng)ftypestop時(shí),可設(shè)計(jì)出帶阻濾波器 z,p,k=cheby2(n,Rs,Wn) zp,k= cheby2(n,Rs,Wn,ftype) A,B,C,D= cheby2 (n,Rs,Wn) A,B,C,D= cheby2(n,Rs,Wn,ftype) 模擬域:b,a= cheby2(n,Rs,Wn,s)可設(shè)計(jì)出截止頻率為Wn的n階chebyshevII型模擬濾波器,其余形式類似于數(shù)字域的。,

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!