基于MATLAB的有源低通滤波器设计与实现
基于MATLAB的有源滤波器的设计与仿真
基于MATLAB的有源滤波器的设计与仿真对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究，应用MATLAB软件建立了仿真模型，利用SimPower工具箱谐波电流检测方法进行建模和仿真。
在simulink 环境下，对提出的定时比较控制方法和并联型APF抑制谐波效果进行了仿真实验。
标签：MATLAB；有源电力滤波器；仿真近年来，电力电子技术发展的越来越快，其发展的重大障碍是电力电子装置的谐波污染问题。
目前在主要采用被动型谐波抑制方案来抑制谐波，本文对并联型有源电力滤波器进行研究，应用MATLAB软件建立了仿真模型。
1 有源电力滤波器(APF)有源电力滤波器一般可分为：并联型APF、串联型APF和串并联混合型APF,其一般由检测回路，控制回路和主电路构成，理论上讲，有源滤波器可以对任意谐波电流进行补偿，并联有源滤波器其与系统相并联，可等效为一受控电流源，通过适当控制APF可产生与负载谐波大小相等、方向相反的谐波电流，从而将电源侧电流补偿为正弦波[1]。
2 并联有源滤波器2.1 谐波电流检测原理及仿真模型设立谐波电流检测利用ip、iq运算方式，该方法用一锁相环和一正、余弦发生电路得到与电源电压同相位的正弦信号sin wt和对应的余弦信号-cos wt，这两个信号与ia、ib、ic一起计算出有功分量电流ip和iq无功分量电流，经低通滤波器LPF滤波得出ip、iq的直流分量ip、iq对应于三相电流中的基波正序分量，再经过2/3 变换，得到三相电流基波正序分量[2]。
负载电流发生模块source，三项/两项变换模块C32，运算模块C，两项/三项变换模块C23以及低通滤波器构成了其主要的仿真模型[3]，其中各模块所需元件可在simulink模块库中找到，比如交流电源，电压、电流测量模块，RLC 串联电路，电感元件，三相桥式整流器。
图1 ip、iq运算方式检测谐波电流的整体仿真模型2.2 三项并联型有源电力滤波器仿真图2 三项并联型有源电力滤波器仿真2.3 仿真结果谐波检测电路采用基于瞬时无功功率理论的ip、iq检测法的工作原理，使用MATLAB中SIMULIINK仿真模块。
基于matlab的低通滤波器毕业设计(论文)
基于mat lab的低通滤波器摘要:调用MA TLAB信号处理工具箱中滤波通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。
应用最广泛的是双线性变换法。
基本设计过程是：①先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标；②设计过渡模拟滤波器；③将过渡模拟滤波器系统函数转换成数字滤波器的系统函数。
MA TLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。
关键词:滤波器，matlab，c语言，声音Abstract: call MATLAB signal processing toolbox filtering through the observation filter of input and output signals time domain waveform and spectrum, establish the concept of digital filter. One of the most widely applied is double linear transformation method. The basic design process is: (1) to a given digital filters index converted into analog filter transition index; (2) the design transition simulation filter; (3) transition simulation filter system function will be converted into digital filter system function. MATLAB signal processing toolbox digital filter function design of IIR is bilinear transformation method.Keywords: filter, matlab, the c language, the voice一.任务：用matlab软件设计IIR模拟、数字以及各种窗函数的FIR低通滤波器二.设计目的：（1）了解matlab软件的用途以及用法；（2）了解用冲激响应不变法设计模拟低通滤波器；（3）了解用脉冲响应不变法设计的巴特沃思数字低通滤波器；（4）了解基于汉明窗函数的FIR低通滤波器的设计。
基于MATLAB的低通滤波器的设计
通信系统综合设计与实践题目基于MATLAB的低通滤波器设计院（系）名称信院通信系专业名称通信工程学生姓名学生学号指导教师2013 年 5 月25 日摘要 (2)1．巴特沃斯低通数字滤波器简介 (3)1.1 选择巴特沃斯低通滤波器及双线性变换法的原因 (4)1.2 巴特沃斯低通滤波器的基本原理 (4)1.2.1 巴特沃斯低通滤波器的基本原理 (4)1.2.2 双线性变换法的原理......... . (5)1.3 数字滤波器设计流程图......... .. (7)1.4 数字滤波器的设计步骤.......... . (7)2. 巴特沃斯低通数字滤波器技术指标的设置 (8)3. .................................................................................................................. 用matlab 实现巴特沃斯低通数字滤波器的仿真并分析 .. (9)3.1 用matlab 实现巴特沃斯低通数字滤波器的仿真 (9)3.2 波形图分析......... ........ (10)4. .................................................................................................................. 用Simulink 实现巴特沃斯低通数字滤波器的仿真并分析 (11)4.1 Simulink 简介........ ....... .. (11)4.2 用Simulink 实现巴特沃斯低通数字滤波器的仿真 (11)4.3 波形图分析........ ........ . (11)4.3.1 Simulink 波形图分析........... ............ .. 114.3.2 与matlab 波形的比较........ . (14)5. 总结与体会 ................. . (15)6. 附录 (16)摘要低通滤波器是让规定频率以下的信号分量通过，而对该频率以上的信号分量抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。
基于Matlab的FIR滤波器设计与实现
二、实验平台Matlab7.1三、实验原理以低通滤波器为例，其常用的设计指标有：1.通带边缘频率f p(数字频率为Ωp)2.阻带边缘频率f st (数字频率为Ωst)3.通带内最大纹波衰减δp=-20log10(1-αp)，单位为dB4.阻带最小衰减αs=-20log10(αs)，单位为dB5.阻带起伏αs6.通带峰值起伏αp其中，以1、2、3、4条最为常用。
5、6条在程序中估算滤波器阶数等参数时会用到。
数字频率= 模拟频率/采样频率四、实例分析例1 用凯塞窗设计一FIR低通滤波器，通带边界频率Ωp=0.3pi，阻带边界频率Ωs=0.5pi，阻带衰减δs不小于50dB。
方法一：手动计算滤波器阶数N和β值，之后在通过程序设计出滤波器。
第一步：通过过渡带宽度和阻带衰减，计算滤波器的阶数B和β值。
第二步：通过程序设计滤波器。
程序如下：b = fir1(29,0.4,kaiser(30,4.55));[h1,w1]=freqz(b,1);figure (1)plot(w1/pi, abs(h1));grid;xlabel('归一化频率/p') ;ylabel('幅度/dB') ;figure (2)plot(w1/pi,angle(h1));grid;xlabel('归一化频率/p') ;ylabel('相位') ;波形如下：例2 利用雷米兹交替算法设计等波纹滤波器，设计一个线性相位低通FIR数字滤波器，其指标为：通带边界频率fc=800Hz，阻带边界fr=1000Hz，通带波动阻带最小衰减At=40dB，采样频率fs=4000Hz。
一般调用MATLAB信号处理工具箱函数remezord来计算等波纹滤波器阶数N和加权函数W (ω)，调用函数remez可进行等波纹滤波器的设计，直接求出滤波器系数。
函数remezord中的数组fedge为通带和阻带边界频率，数组mval是两个边界处的幅值，而数组dev是通带和阻带的波动，fs是采样频率单位为Hz。
课程设计-低通滤波器设计（含matlab程序）
课程设计-低通滤波器设计（含matlab程序）2010/2011学年第2 学期学院：信息与通信⼯程学院专业：电⼦信息科学与技术学⽣姓名：学号：课程设计题⽬：低通滤波器设计起迄⽇期： 6 ⽉13 ⽇～6⽉24⽇课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书⽇期: 2011 年 6 ⽉12 ⽇课程设计任务书课程设计任务书⽬录1 设计⽬的及要 (5) 1.1设计⽬的 (5)1.2设计内容和要求 (5)2 设计原理 (5)2.1 FIR滤波器 (5) 2.2窗函数 (6)2.3矩形窗 (7)3 设计过程 (8)3.1 设计流程图 (8)3.2 产⽣原始信号并分析频谱 (8)3.3 使⽤矩形窗设计不同特性的数字滤波器 (10)3.4 信号滤波处理 (11)4 实验结果及分析 (12)5 课程设计⼼得体会 (12)6 参考⽂献 (13)附录： (14)低通滤波器的设计1 设计⽬的及要求1.1设计⽬的设计⼀种低通滤波器并对信号进⾏滤波。
低通滤波器的作⽤是滤去信号中的中频和⾼频成分，增强低频成分。
要求做到:1.了解MATLAB 的信号处理技术；2.使⽤MATLAB 设计低通滤波器，掌握其滤波处理技术；3.对滤波前和滤波后的波形进⾏时域和频域⽐较。
1.2设计内容和要求1.熟悉有关采样，频谱分析的理论知识，对信号作频谱分析；2.熟悉有关滤波器设计理论知识，选择合适的滤波器技术指标，设计低通滤波器对信号进⾏滤波，对⽐分析滤波前后信号的频谱；3.实现信号频谱分析和滤波等有关MATLAB 函数；2 设计原理本次课程设计，我们主要是基于矩形窗的FIR 滤波器来设计⼀个低通滤波器。
2.1 FIR 滤波器FIR 滤波器即有限抽样响应因果系统，其单位抽样响应h(n)是有限长的；极点皆位于z=0处；结构上不存在输出到输⼊的反馈，是⾮递归型的。
其系统函数表⽰为：()()n -1-N 0n z n h z H ∑==普通的FIR 滤波器系统的差分⽅程为：()()()i n x i h n y 1N 0i -=∑-=式中：N 为FIR 滤波器的抽头数；x(n)为第n 时刻的输⼊样本；h(i)为FIR 滤波器第 i 级抽头系数。
基于matlab的低通滤波器的设计
基于matlab的低通滤波器的设计低通滤波器是一种能够过滤掉高频信号而保留低频信号的滤波器。
在信号处理领域中，低通滤波器是非常重要的一种滤波器，常见的应用包括：音频处理、图像处理、视频处理、通信领域、控制系统等。
在本篇文章中，我们将介绍如何使用matlab来设计低通滤波器。
设计的过程大致可以分为以下步骤：1. 确定滤波器类型2. 确定滤波器参数3. 执行滤波器设计4. 验证滤波器设计以下是详细的步骤：1. 确定滤波器类型低通滤波器的种类有很多，常见的包括Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器、Elliptic滤波器等。
每种滤波器都有不同的特点，应该根据需要选择合适的滤波器类型。
在本篇文章中，我们介绍Butterworth滤波器。
这种滤波器是设计过程中最简单的一种，因为它的频率响应是平滑的、连续的，并且在通带中没有波纹和过渡带中没有振铃。
在设计Butterworth滤波器时，需要明确三个参数：通带截止频率、阻带截止频率和通带最大衰减。
通带截止频率：指在这个频率以下的信号将通过滤波器。
这个参数取决于应用，应根据需要进行选择。
阻带截止频率：指在这个频率以上的信号将被滤波器滤去。
这个参数的选择应该考虑到信号在该频率以上能够在处理方式下的好处。
通带最大衰减：指在通带截止频率处，滤波器对信号最大允许的衰减。
这个参数的选择应该是应用与滤波器频率响应上的折衷。
3. 执行滤波器设计当确定了滤波器类型和参数后，可以使用matlab执行滤波器设计。
在matlab中，可以使用“[b,a] = butter(n,Wn)”命令进行Butterworth滤波器设计。
其中，n是滤波器阶数，Wn是通带截止频率与Nyquist频率的比例。
这个命令将返回两个向量，b和a。
向量b代表数字滤波器分子多项式的系数，向量a 代表数字滤波器分母多项式的系数。
设计滤波器后，需要验证其设计是否正确，验证的方法包括频率响应的分析和信号滤波的实验。
matlab做低通滤波器设计思路
设计低通滤波器是数字信号处理领域中的一项关键任务，而Matlab 作为一款强大的数学建模与仿真软件，为我们提供了丰富的工具和函数来完成这一任务。
在本篇文章中，我们将介绍在Matlab中设计低通滤波器的思路和具体步骤。
设计低通滤波器主要涉及以下几个方面：1. 确定滤波器的规格要求在设计任何一种滤波器之前，我们首先需要明确滤波器的规格要求，包括截止频率、通带最大衰减、阻带最小衰减等。
这些规格要求将直接影响到滤波器的设计参数和性能。
在Matlab中，可以利用Signal Processing Toolbox提供的函数来帮助我们确定滤波器的规格要求。
2. 选择滤波器的类型根据实际的应用需求，我们需要选择合适的滤波器类型。
常见的低通滤波器包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器等。
每种类型的滤波器都有其适用的场景和特点。
在Matlab中，我们可以利用Filter Design and Analysis工具箱中的函数来选择合适的滤波器类型。
3. 根据规格要求设计滤波器一旦确定了滤波器的类型，我们就可以根据规格要求来设计滤波器。
在Matlab中，可以利用Filter Design and Analysis工具箱中的函数来实现滤波器设计，包括巴特沃斯滤波器设计函数butter()、切比雪夫滤波器设计函数cheby1()和cheby2()、椭圆滤波器设计函数ellip()等。
4. 分析和优化滤波器性能设计完成滤波器后，我们需要对滤波器的性能进行分析和优化。
在Matlab中，可以利用Filter Design and Analysis工具箱中的函数来对滤波器的频率响应、相位响应、裙延迟等进行分析，并根据实际需求对滤波器进行优化。
5. 验证滤波器的性能我们需要对设计完成的滤波器进行性能验证。
在Matlab中，可以利用Signal Processing Toolbox提供的函数来对设计的滤波器进行信号处理和性能评估，以确保滤波器能够满足实际需求。
基于MATLAB的低通滤波器的仿真设计
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基于 MATLAB 的低通滤波器的仿真设计 摘 要
II
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目
录
引言 .................................................................................................................................................. 1 第 1 章 绪论 ................................................................................................................................... 2 1.1 论文研究背景和意义 ...................................................................................................... 2 1.2 数字滤波器的发展动态 .................................................................................................. 2 1.3 数字滤波器的实现方法 .................................................................................................. 3 1.4 本论文研究的主要内容 .................................................................................................. 3 第 2 章 数字低通滤波器的设计方法 ......................................................................................... 5 2.1 数字滤波器的递归与非递归的实现 ............................................................................. 5 2.2 数字滤波器的技术要求及指标 ..................................................................................... 6 2.3 无限冲激响应数字滤波器介绍 ..................................................................................... 8 2.4 无限脉冲滤波器的设计 .................................................................................................. 9 2.4.1 由模拟滤波器到数字滤波器 .................................................................................. 9 2.4.2 对给定技术指标的逼近方法概述 ........................................................................ 10 2.4.3 巴特沃斯模拟低通滤波器设计方法 .................................................................... 12 2.4.4 脉冲不变法设计 IIR DF ....................................................................................... 19 2.4.5 双线性 z 变换法设计 IIR DF ................................................................................ 23 第 3 章 MATLAB 下的低通数字滤波器的设计 .................................................................... 26 3.1 MATLAB 语言概述 ........................................................................................................ 26 3.1.1 MATLAB 语言的发展 ............................................................................................ 26 3.1.2 MATLAB 语言的特点 ............................................................................................ 26 3.2 滤波器设计函数用法简介 ............................................................................................ 27 3.3 在 MATLAB 环境下 IIR 数字低通滤波器的设计 ................................................... 28 3.3.1 数字低通滤波器的程序设计 ................................................................................ 28 3.3.2 基于 Simulink 低通数字滤波器仿真 ................................................................... 37 结论与展望 ................................................................................................................................... 41 致谢 ................................................................................................................................................ 42 参考文献 ....................................................................................................................................... 43 附录 A：外文文献及译文 .......................................................................................................... 44 附录 B：主要参考文献的题录及摘要...................................................................................... 48
基于matlab的电力系统有源滤波器设计
基于matlab的电力系统有源滤波器设计有源滤波器常用于电力系统中的谐波补偿。
下面是一个简单的基于matlab的有源滤波器设计示例：1. 系统模型首先，我们需要建立电力系统的模型。
假设我们要设计一个谐波滤波器来补偿电网中的第5次谐波。
系统模型如下图所示：其中，U1是电网电压，U2是负载电压，L和C分别是电路中的电感和电容。
Vin是有源滤波器的输入电压，Vout是输出电压，R是有源滤波器中的电阻，G 是电容的导纳，s是Laplace算子。
2. 控制器设计有源滤波器的控制器通常使用PI控制器和H∞控制器。
这里我们选择使用PI控制器。
PI控制器的传递函数为：Kp + Ki/s其中，Kp是比例增益，Ki是积分增益。
3. 滤波器设计有源滤波器的设计通常是在仿真中进行的。
我们使用simulink工具箱来进行仿真。
以下是有源滤波器的设计步骤：- 设置系统参数为了方便起见，我们首先设置了一些系统参数。
以下是参数列表：- 电网电压：400V- 电阻：0.01Ω- 电容：200μF- 电感：10mH- 负载电阻：10Ω- 有源滤波器输入电压：20V- 积分时间常数：0.001s- 比例增益：0.5在simulink中，我们使用Signal Builder模块来产生模拟信号，如下图所示：- 建立系统模型我们使用simulink模块建立电力系统模型，如下图所示：通过调整控制器的比例增益和积分增益，我们可以使滤波器输出的电压与需补偿的谐波相位相同，如下图所示：最终输出的谐波滤波器电压与需补偿的谐波电压相消，进一步将系统中的谐波降到可接受的水平，如下图所示：通过这个例子，我们可以看到使用simulink进行有源滤波器设计的基本步骤。
在实际应用中，我们需要根据具体情况进行参数调整和系统优化。
基于MATLAB的filter的使用，低通、带通和高通滤波器设计
基于MATLAB的filter的使⽤，低通、带通和⾼通滤波器设计1、⽬的学习MATLAB的filter函数的使⽤，通过设计低通、带通和⾼通滤波器对其进⾏仿真2、⽤到的主要函数和⼯具MATLAB、FDATOOL、filter、fft3、设计1. 信号的产⽣%% Parameter InterfaceFrequence0 = 60; %单位：HzFrequence1 = 130; %单位：HzFrequence2 = 1e3; %单位：HzSampleFre = 4e3; %单位：HzSampleLen = SampleFre; %采样点数%% Main%-------------------产⽣三路信号t = 0:1/SampleLen:1/SampleFre*(SampleLen-1);SignalData0 = sin(2*pi*Frequence0*t);SignalData1 = sin(2*pi*Frequence1*t);SignalData2 = sin(2*pi*Frequence2*t);SignalData3 = SignalData0+SignalData1+SignalData2;figure;hold onplot(t(1:150),SignalData0(1:150),'b')plot(t(1:150),SignalData1(1:150),'r')plot(t(1:150),SignalData2(1:150),'k')hold offfigure;plot(t(1:150),SignalData3(1:150))title('三路信号求和')三路信号的时域波形三路求和信号频谱分析FFT_Data = fft(SignalData3);2.低通滤波器设计基于fdatool的低通滤波器的设计在MATLAB命令⾏执⾏fdatool命令，弹出滤波器设计交互窗⼝，根据⾃⼰的需求设计符合⾃⼰要求的滤波器，这是我设计的低通滤波器见下图需要注意的是通过设计Fpass和Fstop确定了滤波器的带宽，同时参数设计的越接近理论滤波器的性能，滤波器的阶数越多，计算量越⼤，所以需要优化滤波器这两个参数，在保证性能的同时确保阶数越⼩（计算量越⼩）滤波LPF_Data = filter(LPF_Coe.LPF_60M,1,SignalData3);滤波后的时域和频谱波形3.带通和⾼通操作步骤⼤体⼀致就不详细说明4、M代码5、备注1、滤波器出数有⼀定延迟，这在具体调制解调过程中需要注意。
基于MATLAB的滤波器设计
基于MATLAB的滤波器设计滤波是信号处理中非常重要的一项技术。
它可以去除噪声、提取有用的信号信息以及改善信号质量。
MATLAB是一种强大的数学计算工具，它提供了许多滤波器设计的功能，可以用来设计和实现各种滤波器。
在MATLAB中，有两种常见的滤波器设计方法：频域设计和时域设计。
频域设计方法基于傅里叶变换理论，将信号从时域转换到频域进行滤波，然后再进行反傅里叶变换将滤波后的信号转回时域。
时域设计方法则是直接对时域信号进行滤波，其中最常用的方法是卷积。
为了设计一个有效的滤波器，需要首先确定滤波器的类型和规格。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器的规格包括截止频率和滤波器的阶数。
在MATLAB中，可以使用函数如butter、cheby1、cheby2、ellip和fir1等来设计不同类型的滤波器。
这些函数以不同的方式实现了频域设计和时域设计方法，可以根据需要选择适合的函数。
以设计一个低通滤波器为例，可以使用butter函数进行频域设计。
该函数的语法如下：[b, a] = butter(n, Wn, 'low')其中，n是滤波器的阶数，Wn是截止频率。
该函数返回滤波器的系数b和a，可以使用函数freqz来绘制滤波器的频率响应曲线。
另外，MATLAB还提供了Filter Design and Analysis Tool（FDA工具箱），它是一个交互式的图形界面工具，可以更方便地设计和分析滤波器。
通过该工具箱，用户可以自定义滤波器的类型、规格和参数，并可以可视化地观察滤波器的性能。
滤波器设计是一项非常复杂的任务，需要考虑许多因素，例如滤波器的性能、计算复杂度、阶数和实现方式等。
MATLAB提供了丰富的函数和工具，可以帮助用户快速、方便地进行滤波器设计，并可以根据需要进行优化和改进。
在设计滤波器时，需要仔细理解信号和滤波器的特性，选择合适的设计方法和参数，并进行实验和验证。
F28335基于MATLAB的低通滤波器的实现
DSP28335基于MATLAB-FIR低通滤波器的实现1.任务目标：滤波器的截止频率为500HZ，采样频率为128000HZ，采样的点数为256，滤波器的阶数为32，输入信号如下：Sample[i]=511*(sin(2*pi*5*i/(a-1))+sin(2*pi*i*5*3/(a-1))/3+sin(2*pi*i*5*5/(a-1))/5)+5122.实现过程：由MAtlab的FDATOOL计算出滤波器的阶数，再由DSP程序进行卷积运算，最后由CCSV5的Graph功能进行输入前后的波形分析。
3.FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
因此，FIR 滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。
4.算法原理：离散信号序列通过一个离散滤波系统，得到离散输出信号，如果滤波系统的单位脉冲响应为h(n)，信号序列为x(n)，输出信号为y(n)，则使用运算关系式表达他们之间的关系如下：5.MATLAB---FDATOOL参数设置：然后在FILE-EXPORT-ASCII输出文件打开就有滤波器系数了。
6.各种情况下输出的波形图图一：matlab滤波器截止频率Fc设置为5000HZ得到的波形图二：程序自带滤波器参数得到的波形图三：截止频率设置为2000HZ得到的输出波形图四：Fc=1200HZ时的波形图五：Fc=600HZ时的波形图六：FC=2700HZ图七：FC=6000H图八：FC=3500HzFC=4000hzFC=4500HZ卷积算法如下：void LinearConvolution(Uint16 xn,Uint16 hn,float *x,float *h,float *y) {Uint16 i,j,k,l;Uint16 yn; //输出序列y的长度yn=xn+hn-1;for(i=0;i<yn;i++) y[i]=0; //输出数组初始化k=yn-1;for(i=hn-1;i>0;i--) //将*h作为被乘数{l=k;for(j=xn-1;j>0;j--) //数组x[n]的1~(xn-1)与h[i]逐一相乘 {y[l]+=h[i]*x[j];l--;}y[l]+=x[0]*h[i];k--;}l=k;for(j=xn-1;j>0;j--){y[l]+=h[0]*x[j];l--;}y[l]+=x[0]*h[0];}void main(void){Uint16 i;InitSysCtrl();InitPieCtrl();IER = 0x0000;IFR = 0x0000;for(i=0;i<a;i++) //产生一个a点的三次谐波叠加而成的方波{Sample[i]=511*(sin(2*pi*5*i/(a-1))+sin(2*pi*i*5*3/(a-1))/3+sin(2*pi*i*5*5/( a-1))/5)+512;//三个正弦波由5个15个25个包含在256个点的时间中// DELAY_US(10);+sin(2*pi*i*5*5/(a-1)) +sin(2*pi*i*5*3/(a-1))/4sin(2*pi*5*i/(a-1))/100+}LinearConvolution(a,b,Sample,h,y1);//线性卷积while(1){//sample=sin(2*pi*5*n/(N-1))+sin(2*pi*15*n/(N-1))/3+sin(2*pi*25*n/(N-1))/5;/* dly[0]=sample;yn=0;for(i=0;i<N;i++) yn+=h[i]*dly[i];for(i=N-1;i>0;i--) dly[i]=dly[i-1];output[n]=yn;if(n==(N-1)) n=0;else n++;*/}}。
一种基于MATLAB及FPGA的FIR低通滤波器的设计与实现
Ｄ Ｐ芯 片 的 协 处 理 器进 行 工 作 。低 通 滤 波器 的设 计 方 面 国 内 Ｓ 外 提 出 了不 少 理 论 方 案 ， 是 具 体 实 现 过 程 很 少 有 提 及 。本 但
种 可 以 重 复 改 变 组 态 的 电路 ， 别 适 合 产 品 发 展 时 需 要 不 断 特
数 字 滤 波 器 有 两 种 类 型 ： 有 限 冲 击 响 应 （ ｉｉ ｍ ｕｓ Ｆｎｔ Ｉ ｐ ｌ ｅ ｅ
Ｒ ｓ ｏ ｓ ， Ｉ 数 字 滤 波 器 和 无 限 冲 击 响 应 （ ｆ ｉ ｍｐ ｌ ｅｐ ｎ ｅ Ｆ Ｒ） Ｉｉ ｔ Ｉ ｕｓ ｎｎ ｅ ｅ
Ｒ ｓｏｓ ， Ｒ） 字 滤 波 器 。 两 种 类 型 滤 波 器 相 比而 言 ， 于 ｅｐ ｎｅＩ 数 Ｉ 对
计 与实 现
阿依 夏木 ・ 力提 甫 ｔ 赵 惠 昌 一 ， ，王丹琦
（ ． 疆 师 范 大 学 物 理 与 电子 工 程 学 院 ， 疆 鸟 鲁 木 齐 ８０ ５ ； ． 京 理 工 大 学 电光 学 院 ， 苏 南 京 ２ ０ ９ ） １新 新 ３０４ ２ 南 江 １０ ４
摘 要 ：充 分 利 用 有 限 冲 击 响 应 数 字 滤 波 器 （ ｉｉ ｕｓ ｅｐｎｅｄｇ ａ ｆ ｅ ＦＲ） Ｆｎｔ Ｉ ｌ Ｒ ｓｏ ｓ ｉｉ ｌｉ ｒ，Ｉ 系数 的 对 称 特 性 ． 助 于 ＭＡ ． ｅ ｍｐ ｅ ｔ ｈ 借 Ｔ
作者简介 ： 阿依 夏 木 ・ 力提 甫 （９ Ｏ ）女 ， 疆 乌 鲁 木 齐人 ， 士研 究 生 ， 师 。研 究 方 向 ： １８ 一 ， 新 硕 讲 目标 探 测 与 控 制 。 １ ０． ３ —
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阿依 夏 木 ・ 力提 甫 ， 等 一 种基 于 ＭＡ Ｌ Ｂ及 Ｆ Ｇ 的 ＦＲ低 通 滤波 器的设 计 与 实现 ＴＡ ＰＡ Ｉ
matlab低通滤波器设计
matlab低通滤波器设计
matlab低通滤波器设计：
1、使用matlab设计低通滤波器的方法
(1) 首先根据低通滤波器的频率响应要求，计算滤波器构成要素的参数；
(2) 确定滤波器所要采用的元件模型，选择常用的元件模型；
(3) 使用matlab构筑出低通滤波器的模型和原理图；
(4) 根据原理图推导出滤波器的传递函数，使用matlab计算滤波器的频率响应，绘制出滤波器的频率响应曲线；
(5) 分析滤波器的传递特性，观察是否符合要求，如果不符合要求，可以调整模型的参数，重新计算滤波器的频率响应，直到满足频率响应要求为止。
2、使用matlab构件低通滤波器所需要的工具
(1) matlab控制环境，用于控制滤波器的构筑和参数的设定；
(2) Matlab编程工具，用于实现计算滤波器构件的算法；
(3) Matlab图形操作工具，用于绘制滤波器的理论响应曲线；
(4) Matlab仿真工具，用于检查滤波器的理论分析结果。
3、低通滤波器的优势
(1) 低通滤波器对频率低于截止频率的信号又较低的衰减率，因此保证低频信号的精度；
(2) 滤波器设计简单，而且可以采用大量元件来实现；
(3) 低通滤波器的频率响应特性主要取决于滤波器的电路结构，使用matlab设计的低通滤波器可以很容易的设定符合自己要求的参数。
基于MATLAB的有源滤波器的实现
1 滤波器的基本概念1.1 滤波原理滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。
在测试装置中，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
广义地讲，任何一种信息传输的通道（媒质）都可视为是一种滤波器。
因为，任何装置的响应特性都是激励频率的函数，都可用频域函数描述其传输特性。
因此，构成测试系统的任何一个环节，诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等，都将在一定频率范围内，按其频域特性，对所通过的信号进行变换与处理。
按照滤波器处理信号的性质分为，模拟滤波器和数字滤波器。
本文所述内容属于模拟滤波范围。
主要介绍模拟滤波器（连续时不变系统）原理、种类、数学模型、主要参数、ＲＣ滤波器设计。
尽管数字滤波技术已得到广泛应用，但模拟滤波在自动检测、自动控制以及电子测量仪器中仍被广泛应用。
1.2 滤波器分类1.2.1根据滤波器的选频作用分类⑴ 低通滤波器从c 0~ω频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于c ω的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f 2的频率成分受到极大地衰减。
图1.1 低通滤波器 图1.2 高通滤波器 ⑵高通滤波器 与低通滤波相反，从频率c ~ω∞，其幅频特性平直。
它使信号中高于c ω的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于c ω的频率成分将受到极大地衰减。
⑶带通滤波器它的通频带在~CL CN ωω之间。
CN ω它使信号中高于而低于CL ω的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。
⑷带阻滤波器与带通滤波相反，阻带在频率~CL CN ωω之间。
它使信号中高于CL ω而低于CN ω的频率成分受到衰减，其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。
图1.3 带通滤波器 图1.4 带阻滤波器 低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式，其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器，例如：低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器，低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。
基于Matlab的FIR低通滤波器设计讲解
浙江万里学院本科毕业设计(论文)(2012届)论文题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计(英文) Design of FIR Low-pass DigitalFilter Based on Matlab所在学院电子信息学院专业班级学生姓名指导教师指导教师职称完成日期年月日基于Matlab的FIR低通滤波器设计黄丽王（浙江万里学院电信学院电子082班）2012年4月摘要FIR数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分，由于FIR数字滤波器具有严格的线性相位，因此在信息的采集和处理过程中得到了广泛的应用。
本文介绍了FIR 数字滤波器的概念和线性相位的条件，分析了窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器的思路和流程。
在分析三种设计方法原理的基础上，借助Matlab仿真软件工具箱中的fir1实现窗函数法设计FIR滤波器。
仿真结果表明，在相频特性上，窗函数法设计的FIR滤波器在通带内具有线性相位；在幅频特性上，窗函数法设计FIR 滤波器的边界频率不够精确。
关键词：FIR数字滤波器；窗函数法；Matlab目录1引言 (1)2FIR数字滤波器线性相位条件 (2)2.1 FIR数字滤波器概述 (2)2.2 FIR数字滤波器线性相位定义 (3)2.3 FIR数字滤波器线性相位时域约束条件 (3)3FIR数字滤波器设计方法 (5)3.1 FIR数字滤波器的窗函数设计法 (5)3.1.1 窗函数设计法的设计思路 (5)3.1.2 吉布斯效应 (7)3.1.3 常见窗函数介绍 (7)3.2 FIR数字滤波器的频率采样设计法 (10)3.2.1 频率采样法的基本思路 (10)3.2.2 频率采样法的设计步骤 (11)3.3 FIR数字滤波器的等波纹逼近设计法 (13)3.4 不同设计方法的比较 (15)4 基于Matlab的FIR数字滤波器设计 (16)4.1 Matlab简介 (16)4.2 窗函数法的Matlab实现 (17)4.2.1 fir1函数介绍 (17)4.2.2 基于fir1函数的窗函数法FIR滤波器设计 (17)5 结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1引言随着信息科学和计算机技术的不断发展，数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)的理论和技术也得到了飞速的发展，并逐渐成为一门重要的学科，它的重要性在日常通信、图像处理、遥感、声纳、生物医学、地震、消费电子、国防军事、医疗方面等显得尤为突出。
用Matlab设计的低通数字滤波器
指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学自动化学院综合课程设计报告低通数字滤波器设计单位（二级学院）：自动化学生姓名：专业：自动化班级：0810902学号：指导教师：设计时间：2012 年11月重庆邮电大学自动化学院制摘要本次设计以AT89S52单片机为控制器件，利用AD/DA转换芯片构成低通数字滤波器。
首先利用MATLAB根据要求设计低通滤波器模型并在该平台进行初步仿真得到较为理想的效果。
接着利用proteus软件搭建硬件电路，并对编写的程序进行检测；程序检测无误后，再用Protel画出电路图。
首先利用ADC0809将模拟信号转换成数字信号输入单片机，正弦模拟信号由AD9850模块产生，是一般正常的低频正弦波；另一个噪声信号是通过单片机产生的高频脉冲信号。
然后通过滤波程序将采集的数据进行算法滤波，滤波后的数据通过DAC0832输出，将DA0832的输出信号通过一级运放（UA741）转换成电压输出。
最后将运放输出的结果接到示波器上进行显示。
关键字：AT89C51、DDS、ADC0809、DAC0832、UA741设计题目题目与要求低通滤波器是允许低频讯号通过，而不允许高频讯号通过的滤波器。
本题目要求用单片机（型号任选）制作一个低通数字滤波器，要求：1.根据确定的采样频率，用MATLAB设计低通滤波器模型以满足不同截止频率需求，并进行仿真；2.用单片机设计并制作一个低通数字滤波器，实现数据采集、滤波处理、信号输出等功能（包括软、硬件）；3.滤波器能与PC机通信，设计通信协议，实现截止频率参数的调节、原始信号采样数据与滤波后数据的上传；4.利用高级语言开发工具，设计PC机端的程序，可以调节滤波器参数，接收滤波器上传的原始信号采样数据与滤波后数据，并能绘图、保存；5.设计几种不同频率、类型的噪声，利用滤波器进行试验，记录实验情况并进行分析、总结；6.按规定的统一格式设计报告。
目录第一章 MATLAB仿真 (4)1.1方案论证 (4)1.2设计方法及原理介绍 (4)1.3 matlab编程实现 (5)1.4 Simulink仿真结构图 (5)第二章硬件设计方案 (6)2.1硬件功能整体设计 (6)2.2单片机最小系统 (7)2.3 ADC0809和74HC74 (7)2.4 DAC0832和UA741 (8)2.5 串口部分 (9)2.6 DDS部分 (9)第三章软件设计 (10)3.1 单片机软件设计 (10)3.2 PC机通信软件设计 (12)第四章心得体会 (13)参考文献 (14)附件1：方波源程序 (15)附件2：DDS正弦信号模块 (15)附件3：主单片机程序 (19)附录4：protues原理图 (21)附录5：protel电路图 (22)附录6：DDS原理图 (22)第一章 MATLAB 仿真1.1方案论证数字滤波器，按功能分类，可以分成低通、高通、带通、带阻、全通滤波器；按实现的网络结构或单位抽样响应分类：可以分成无限脉冲响应滤波器（IIR 滤波器）、有限脉冲响应滤波器（FIR 滤波器）。
基于MATLAB的有源低通滤波器设计与实现
基于MATLAB的有源低通滤波器设计与实现
高彩霞;高子余;艾永乐
【期刊名称】《北京电子科技学院学报》
【年(卷),期】2010(018)004
【摘要】传统的滤波器设计理论与设计方法,要求设计者不但要具备一定的工程经验,还要掌握复杂的逼近理论及繁琐的计算.为了实现快速,方便设计滤波器的目的,本文提出了利用MATLAB和归一化的表格设计滤波器的新方法,并用Pspice对设计的滤波电路进行仿真,仿真结果表明该法所设计的滤波器特性与期望的特性吻合很好,而且设计方法简单、直观、方便.
【总页数】6页(P54-59)
【作者】高彩霞;高子余;艾永乐
【作者单位】河南理工大学电气工程与自动化学院,河南,焦作,454000;河南煤业化工集团鹤壁公司设计处,河南,鹤壁,458000;河南理工大学电气工程与自动化学院,河南,焦作,454000
【正文语种】中文
【中图分类】TN713
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5.基于55nm CMOS工艺的通带可控和增益可调的有源RC低通滤波器 [J], 邹浩;耿建强;杨定坤
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基于matlab的FIR滤波器设计(低通,频率取样法)
基于matlab的FIR滤波器设计（低通，频率取样法）一、参考程序M=63;%所需频率采样点个数Wp=0.5*pi;%通带截止频率m=0:(M+1)/2;%通频带上的采样点Wm=2*pi*m./(M+1);%阻带截止频率mtr=floor(Wp*(M+1)/(2*pi))+2;%向负方向舍入floor(3.5)=3;floor(-3.2)=-4Ad=[Wm<=Wp];Ad(mtr)=0.38;Hd=Ad.*exp(-j*0.5*M*Wm);%构造频域采样向量H(k)Hd=[Hd conj(fliplr(Hd(2:(M+1)/2)))];%fliplr函数实现矩阵的左右翻转conj是求复数的共轭h=real(ifft(Hd));%h（n）=IDFT[H(k)]w=linspace(0,pi,1000);%用于产生0,pi之间的1000点行矢量H=freqz(h,[1],w);%滤波器的幅频特性图figure(1)plot(w/pi,20*log10(abs(H)));%参数分别是归一化频率与幅值xlabel('归一化角频率');ylabel('增益/分贝');axis([0 1 -50 0.5]);f1=100;f2=300;f3=700%待滤波正弦信号频率fs=2000;%采样频率figure(2)subplot(211)t=0:1/fs:0.25;%定义时间范围和步长s=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t)+sin(2*pi*f3*t);%滤波前信号plot(t,s);%滤波前的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波前时域图');subplot(212)Fs=fft(s,512);%将信号变换到频域AFs=abs(Fs);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFs(1:256));%滤波前的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波前频域图');figure(3)sf=filter(h,1,s);%使用filter函数对信号进行滤波%输入的参数分别为滤波器系统函数的分子和分母多项式系数向量和待滤波信号输入subplot(211)plot(t,sf)%滤波后的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波后时域图');axis([0.2 0.25 -2 2]);%限定图像坐标范围subplot(212)Fsf=fft(sf,512);%滤波后的信号频域图AFsf=abs(Fsf);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFsf(1:256))%滤波后的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波后频域图');二、运行结果。
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摘 要： 传统的滤波器设计理论与设计方法， 要求设计者不但要具备一定的工程经验 ， 还要 掌握 复杂的逼近
理论 及繁 琐的计 算。 为 了实现 快速 ， 方便 设 计 滤波 器 的 目的 ， 文提 出了利 用 ＭＡ Ｌ Ｂ和 归一化 的表 格 本 ＴＡ 设 计滤 波器的新 方法 ， 并用 Ｐｐｃ ｓｉ ｅ对设 计的 滤波 电路 进行仿 真 ， 真 结果表 明该法所 设计 的滤 波 器特性 与 仿 期 望的特 性吻合 很好 ， 而且设 计方 法 简单 、 直观 、 方便 。
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ： ｃｉｅ ｌｗ —ｆｅ ｕｅ ｃ ｌｅ ｒ ａ ｔｖ ｏ ｒ ｑ ｎ ｙ ｆ ｔｒ；ＭＡＴＬＡＢ；Ｐｓ ｉｅ；ｆ ｓ ｅ ｉｎ ｉ ｐｃ ａ ｔｄ ｓｇ
１ 引 言
滤波技术在通信测量 、 数据采集 、 控制系统及电力系统等领域得到了广泛的应用。滤波器的设计在这
些 领域 中必不可 少 ， 至是 至关 重要 的环节 ， 甚 其优 劣将 直接影 响整个 系统 的性能 。滤 波器 设计 的关 键是 找
（ ． ｅｉ ｉ ｓ ｎ Ｈ ｂ ｏｌ ｒｕ ，Ｈ ｎ ｎＣ ａ Ｃ ｅ ｉａ Ｃ ． Ｌｄ ， ｅ ａ ， ｅ ｉ ５０ ０ ２ Ｄ ｓ ｎＤｖ ｉ ， ｅｉ ａ Ｇ ｏｐ ｅ ａ ｏｌ ｈ ｍ ｃｌ ｏ ， ｔ． Ｈ ｎ ｎ Ｈ ｂ， ８０ ） ｇ ｉｏ Ｃ ４
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容 易实现低 通 、 高通 、 通 、 阻滤波器 ， 能画 出滤 波器 的幅频 、 频 特性 曲线 ¨ 。为 了实 现 不需要 经 过 带 带 并 相 。 繁琐 的数 学计算 就能快 速设计 滤波 器 的 目的 ， 本文 提 出 了利 用 ＭＡ Ｌ Ｂ确 定 滤 波器 的阶 数 Ｊ然后 利 用 ＴＡ ，
关键词： 有源低通滤波器； Ａ Ｌ Ｂ Ｐｐ ｅ快速设计 Ｍ Ｔ Ａ ；ｓ ｃ ； ｉ
中图分 类号 ：Ｎ １ Ｔ ７３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：６２— ６Ｘ（００ １ ０４— ６ １７ ４４ ２ １ ）２— ５ ０
Ｄｅ ｉｎ ｎｄ Ｉ ｐ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ＯｆＡｃｉ ｅ Ｌｏ —ｆ ｅ ｕｅ ｃ ｌｅ ｉ ＡＴＬＡＢ ｓｇ ａ ｍ ｌｍ ｎｔ ｔｏ ｔｖ ｗ ｒ ｑ ｎ ｙ Ｆｉｔｒ Ｕｓｎｇ Ｍ
第 １ 卷 第 ４期 ８
Ｖｏ１ １ ． ８ Ｎｏ． ４
北 京 电 子科 技 学 院学 报 Ｊｕｎｌ ｆ ｅｉｇＥｒｔ ｎ ｃ ｎｅａ ｄＴ ｃｎｌ ｙＩｓｔｔ ｏｒａ ｏ ｉｎ ｌ ｒ ｉ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｔｕ Ｂｊ ｃｏ ｎ ｅ ｏ ｎｉ ｅ
２１ ００年 １ ２月
Ｄｅ ． ０ｌ ｃ ２ Ｏ
基 于 ＭＡ Ｌ Ｂ的有 源低 通滤 波ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 设 计 与 实现 ＴＡ
高彩 霞 高子余 艾 永 乐
（ ． 南理 工大学 电气工 程与 自动化学 院 ， 南 ， 作 ；５００ １河 河 焦 ４４ ０ ； ２ 河南 煤业 化工集 团鹤壁公 司设计 处 ， 南 鹤壁 ；５００ ． 河 ４ ８０ ）
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到一个稳 定可实 现 的逼 近 函数 ， 其频 率特性 满 足所 需滤 波 器 的所 有要 求 。虽 然 目前 已有 多 种 成熟 的逼 近
函数， 然而不论哪种逼近函数都需要进行非常繁琐 的计算 ， 而且通过综合设计确定实现这一传递函数的电 路及其元件值的过程也很复杂。Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ中提供 了丰富的用于模拟滤波器设计的函数 ， 通过编程可以很