简单低通滤波器设计及matlab仿真

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用Matlab设计的低通数字滤波器

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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真

基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真一、概述在现代数字信号处理领域中，数字滤波器扮演着至关重要的角色。

其通过对输入信号的特定频率成分进行增强或抑制，实现对信号的有效处理。

无限脉冲响应（IIR）数字滤波器因其设计灵活、实现简单且性能优良等特点，得到了广泛的应用。

本文旨在基于MATLAB平台，对IIR数字滤波器的设计与仿真进行深入研究，以期为相关领域的研究与应用提供有益的参考。

IIR数字滤波器具有无限长的单位脉冲响应，这使得其在处理信号时能够展现出优秀的性能。

与有限脉冲响应（FIR）滤波器相比，IIR滤波器在实现相同性能时所需的阶数更低，从而减少了计算复杂度和存储空间。

在需要对信号进行高效处理的场合，IIR滤波器具有显著的优势。

MATLAB作为一款功能强大的数学软件，提供了丰富的函数和工具箱，使得数字滤波器的设计与仿真变得简单而高效。

通过MATLAB，我们可以方便地实现IIR滤波器的设计、分析和优化，从而满足不同应用场景的需求。

本文将首先介绍IIR数字滤波器的基本原理和特性，然后详细阐述基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计方法和步骤。

接着，我们将通过仿真实验验证所设计滤波器的性能，并对其结果进行分析和讨论。

本文将总结IIR数字滤波器设计与仿真的关键技术和注意事项，为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。

1. IIR数字滤波器概述IIR（Infinite Impulse Response）数字滤波器是数字信号处理中常用的一类滤波器，它基于差分方程实现信号的滤波处理。

与FIR （Finite Impulse Response）滤波器不同，IIR滤波器具有无限长的单位脉冲响应，这意味着其输出不仅与当前和过去的输入信号有关，还与过去的输出信号有关。

这种特性使得IIR滤波器在实现相同的滤波效果时，通常具有更低的计算复杂度，从而提高了处理效率。

IIR滤波器的设计灵活多样，可以根据不同的需求实现低通、高通、带通和带阻等多种滤波功能。

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：普通的FIR滤波器系统的差分方程为：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。

其直接型如图2-1所示。

低通滤波器的设计与仿真

低通滤波器的设计与仿真设计低通滤波器需要考虑以下几个方面：1. 频率响应：低通滤波器的频率响应应该呈现出降低高频分量的特性。

常见的频率响应形状包括巴特沃斯型（Butterworth）、切比雪夫型（Chebyshev）以及椭圆型（Elliptic）等。

2.通带衰减和阻带衰减：通带衰减是指滤波器在低频范围内将信号传递的衰减程度，而阻带衰减则是指滤波器将高频信号抑制的程度。

一个优秀的低通滤波器要能够实现较低的通带衰减和较高的阻带衰减。

3.相位响应：滤波器的相位响应与滤波后的信号延迟有关。

在一些应用中，信号的相位延迟会对系统的性能产生影响，因此需要对低通滤波器的相位响应进行合理设计。

设计滤波器的一种方法是使用模拟滤波器设计技术。

在模拟滤波器设计中，可以使用模拟滤波器的传递函数、阶数以及频率响应形状等参数进行设计。

根据设计的参数，可以利用电路设计工具进行滤波器的仿真和优化。

最终得到满足要求的模拟滤波器电路。

另一种方法是使用数字滤波器设计技术。

数字滤波器是通过数字信号处理的方法实现滤波效果的。

在设计数字滤波器时，需要选择适当的滤波器类型（如FIR滤波器或IIR滤波器）、阶数、滤波器系数等参数。

可以使用各种数学算法和信号处理工具进行仿真和优化，最终得到满足要求的数字滤波器。

在设计和仿真低通滤波器时，常用的工具有MATLAB、Simulink、SPICE等。

这些工具提供了丰富的滤波器设计函数和可视化界面，可以方便地进行设计和仿真。

在进行滤波器设计和仿真过程中，需要注意选择适当的滤波器类型和参数。

此外，还需要根据应用需求进行滤波器的性能优化和调整。

通过设计与仿真，可以得到满足特定应用需求的低通滤波器，提高系统的性能和信号质量。

基于Matlab 的模拟滤波器仿真设计

improving the traditional perturbation observation method, the oscillation of power output waveform is reduced.
Simulation experiments were carried out through Matlab to verify the function of the algorithm . The algorithm can
第 21 期
2022 年 11 月
无线互联科技·研究创新
No. 21
November,2022
[5] 杨斌,闫忠鹏. 基于扰动观察法及电导增量法的光伏 MPPT 控制研究[ J] . 喀什大学学报,2021(6) :40-46.
[6] 程若发,许立斌,杨嘉静,等. 基于 Boost 变换器的改进电导增量法 MPPT 仿真[ J] . 实验室研究与探索,2021(4) :103-107,123.
用 Matlab 软件 [1] ,对低通滤波器进行仿真设计,根据频
率变换的方法设计出其他类型的滤波器 [2] 。
1 滤波器
1. 1 滤波器的类型
滤波器可以按照通过的频率范围进行分类,可以
细化分为低通、高通、带通和带阻等。低通的含义是指
能够通过低频分量的同时抑制高频分量;高通和低通
reduce the power output waveform oscillation in the control process of MPPT, so that the photovoltaic system can
Guo Shichu, Yin Hangshuai, Liu Dongdong ∗

基于MATLAB的FIR滤波器仿真程序

4.2低通滤波器设计仿真低通滤波器技术指标：截止频率fc=100Hz;采样频率fs=2000Hz;定义滤波器阶数N=31;参数转化，将模拟滤波器的技术指标转化为数字滤波器的技术指标w1=2*pi*fc/fs;使用hamming 窗函数window=hamming(c+1);使用标准响应的加窗设计函数firl h=firl(c,w1/pi,window)；信号采用余弦函数频率为：100Hz 、400Hz 。

0.10.20.30.40.50.60.70.80.91-800-600-400-200Normalized Frequency (⨯π rad/sample)P h a s e (d e g r e e s )00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-150-100-50Normalized Frequency (⨯π rad/sample)M a g n i t u d e (d B )图4.1 低通滤波器00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1-4滤波前的时域波形0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1-4滤波后的时域波形图4.2信号时域波形图010020030040050060070080090010000.010.020.03滤波前的频谱Hzf u z h i010020030040050060070080090010000.010.020.03滤波后的频谱Hzf u z h i图4.3信号频域波形图从图4.1可以看到滤波器的相位具有很好的线性。

图4.2为余弦信号滤波前后时域对比。

从图中我们可以发现滤波前是一个高频余弦信号与一个低频余弦信号的叠加，滤波后就只剩下了一个余弦信号，图4.3为信号频域滤波前后的对比。

从图中我们可以看出，在滤波前，信号为两个频率100Hz 、400Hz 信号，经过滤波器处理后，只剩下一个低频100Hz 的信号。

matlab冲激响应不变法设计iir低通滤波器

一、引言Matlab是一款功能强大的工程仿真软件，多用于信号处理，通信系统，控制系统等方面的研究和应用。

在Matlab中，设计IIR（Infinite Impulse Response）滤波器是很常见的任务，其中冲激响应不变法是一种常用的设计方法，特别是针对所需的低通滤波器。

本文将介绍在Matlab中如何利用冲激响应不变法设计IIR低通滤波器。

二、IIR滤波器简介IIR滤波器是指其冲激响应具有无限长度的滤波器。

与FIR（Finite Impulse Response）滤波器相比，IIR滤波器具有更窄的过渡带和更陡峭的截止带，同时能够用更少的参数来达到相似的性能。

在数字信号处理中，IIR滤波器常常用于对信号进行滤波和增强。

三、冲激响应不变法的基本原理冲激响应不变法是一种通用的IIR滤波器设计方法，其基本原理是将所需的模拟滤波器（一般为巴特沃斯或切比雪夫滤波器）的冲激响应与仿真采样进行一一映射，从而得到对应的数字IIR滤波器的参数。

这样设计得到的数字IIR滤波器的频率响应与模拟滤波器的频率响应基本一致。

四、Matlab中的冲激响应不变法设计IIR滤波器在Matlab中，利用signal processing toolbox中的iirdesign函数可以很方便地实现冲激响应不变法设计IIR滤波器。

下面是一个使用iirdesign函数设计低通滤波器并绘制其频率响应的示例代码：```matlabFs = 1000; 采样频率Fpass = 100; 通带截止频率Fstop = 150; 阻带截止频率Apass = 1; 通带最大衰减Astop = 60; 阻带最小衰减designmethod = 'butter'; 巴特沃斯滤波器[b, a] = iirdesign(Fpass/(Fs/2), Fstop/(Fs/2), Apass, Astop, designmethod);freqz(b, a, 1024, Fs); 绘制滤波器频率响应```上述代码中，首先定义了采样频率Fs，通带和阻带的截止频率Fpass 和Fstop，以及通带最大衰减Apass和阻带最小衰减Astop。

基于Matlab的滤波器仿真与演示

低通滤波器：允许低频信号通过，抑制高频信号
带通滤波器：允许一定频段的信号通过，抑制其他频段信号
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高通滤波器：允许高频信号通过，抑制低频信号
带阻滤波器：抑制特定频段的信号，允许其他频段信号通过
滤波器类型：低通、高通、带通、带阻滤波器设计步骤：确定滤波器参数、选择滤波器函数、进行滤波器设计设计工具：Matlab自带滤波器设计工具设计注意事项：避免过度拟合或欠拟合、考虑计算复杂度
滤波器性能指标：如通带波动、阻带衰减
等
仿真结果展示：通过图表或图像展示滤波器频率响应、时
域响应等
案例分析：对所选取的滤波器类型、参数设置等进行详
细分析
结果对比：将仿真结果与理论值进行对比，分析误差及原
因
Matlab滤波器仿真与演示总结与展望
滤波器的性能评估和优化方法
Matlab滤波器仿真与演示的原理和实现方法
滤波器在信号处理和通信系统中的应用
未来发展方向和潜在应用领域
未来滤波器技术的发展趋势 Matlab在滤波器设计中的新应用滤波器仿真与演示的未来发展方向基于Matlab的滤波器仿真与演示的未来研究热点
感谢您的观看
汇报人：XX
结果分析：对仿真结果进行详细分析，并与理论值进行对比
结论：总结滤波器性能评估结果，提出改进意见
滤波器类型选择：根据信号处理需求选择合适的滤波器类型，如低通、高通、带通等。
滤波器阶数确定：根据信号处理精度和实时性要求，选择合适的滤波器阶数。
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滤波器参数优化：通过调整滤波器参数，如截止频率、阻尼因子等，提高滤波效果。

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

本论文设计的是基于matlab的低通滤波器的仿真与实现主要是iir数字低通滤波器的设计与实现而iir数字低通滤波器的设计步骤是先设计模拟低通滤波器得到传递函数然后将这传递函数按一定的方法转换成数字滤波器的系统函数
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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的数字低通滤波器的设计与仿真

图４滤波前波形
图５滤波后波形
３结束语
比较上面设计方法，用何种方法设计滤波器要根据实际要求综合考虑，结合ＦＩＲ型和ＩＩＲ型的优缺点选取合适的方法进行数字低通滤波器的设计。ＭＡＴＬＡＢ不仅提供了丰富的库函数来实现滤波器的设计，而且提供了ＦＤＡｔｏｏｌ工具和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真，为设计各种数字滤波器提供了强大的平台支持。随着软件平台的发展，数字滤波器的研究也会有更快地发展。
图１ＩＩＲ低通滤波器幅度及其衰减特性
１．２ＦＩＲ数字低通滤波器的设计ＦＩＲ数字滤波器最大的优点就是可以得到严格的线性相
位，应用比较广泛。但是对于相同的滤波器幅度指标，ＦＩＲ滤波器所要求的阶数比ＩＩＲ高５－１０倍。具体设计步骤如下：
作者简介：田莎莎（１９８０～），女，河南沁阳人，中南民族大学计算机科学学院硕士研究生，研究方向为计算机体系机构、数字信号处理；喻成（１９５６～），女，湖北武汉人，硕士，中南民族大学计算机科学学院副教授，研究方向为计算机系统机构、嵌入式；佘纬（１９８１～），男，湖南桃源人，中南民族大学计算机科学学院助教，中南民族大学在读硕士，研究方向为计算机图形学与编码。
［２］周辉，董正宏．数字信号处理基础及ＭＡＴＬＡＢ实现［Ｍ］．北京：希望电子出版社，２００６．
［３］张登奇，周婷．基于ＭＡＴＬＡＢ的ＩＩＲ数字滤波器设计［Ｊ］．湖南理工学院学报．２００７（３）．
［４］罗军辉．ＭＡＴＬＡＢ７．０在数字信号处理中的应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００５．
（１）根据其技术指标，计算滤波器所需的最小阶数以及截止频率，寻找合适的模拟滤波器原型；

基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现

基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现2012题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现学院自动化与电气工程学院专业测控技术与仪器班级 083 学号108034063 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 完成日期 2012年5月25日xxx 科技学院本科毕业论文(2012届)题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink 仿真实现学院自动化与电气工程学院专业测控技术与仪器083 班级学号 108034063学生姓名 xxx指导教师 xxx完成日期 2012年5月25号xxx科技学院毕业设计、学位论文版权使用授权书本人 xxx 学号 108034063 声明所呈交的毕业设计、学位论文《基于Matlab 的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

本毕业设计、学位论文作者愿意遵守xxx科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计、学位论文被查阅。

本人授权 xxx科技学院可以将毕业设计、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计、学位论文。

(保密的学位论文在解密后适用本授权书)论文作者签名:xxx 导师签名: xxx签字日期: 2012 年5月 25日签字日期: 2012 年 5 月 25日浙江科技学院本科毕业设计摘要数字滤波器是数字信号处理的一个重要的技术分支。

在现代电子系统中，FIR 数字滤波器以其良好的线性特性被广泛使用，属于数字信号处理的基本模块之一。

在工程实践中，一般对信号处理要求有实时性和灵活性，而已有的一些软件和硬件计算和实现方式则难以同时达到这两方面的要求。

简单低通滤波器设计及matlab仿真

简单低通滤波器设计及matlab仿真东北大学研究生考试试卷考试科目：课程编号：阅卷人:考试日期：姓名：xl学号：注意事项1.考前研究生将上述项目填写清楚.2.字迹要清楚,保持卷面清洁.3.交卷时请将本试卷和题签一起上交.4.课程考试后二周内授课教师完成评卷工作,公共课成绩单与试卷交研究生院培养办公室,专业课成绩单与试卷交各学院,各学院把成绩单交研究生院培养办公室.东北大学研究生院培养办公室数字滤波器设计技术指标：通带最大衰减： =3dB ，通带边界频率：＝100Hz阻带最小衰减：＝20dB 阻带边界频率：＝200Hz采样频率：Fs=200Hz 目标：1、根据性能指标设计一个巴特沃斯低通模拟滤波器。

2、通过双线性变换将该模拟滤波器转变为数字滤波器。

原理：一、模拟滤波器设计每一个滤波器的频率范围将直接取决于应用目的，因此必然是千差万别。

为了使设计规范化，需要将滤波器的频率参数作归一化处理。

设所给的实际频率为Ω（或f ），归一化后的频率为λ，对低通模拟滤波器令λ＝p ΩΩ/，则1=p λ，ps s ΩΩ=/λ。

令归一化复数变量为p ，λj p =，则pp s j j p Ω=ΩΩ==//λ。

所以巴特沃思模拟低通滤波器的设计可按以下三个步骤来进行。

(1)将实际频率Ω规一化 (2)求Ωc 和N11010/2-=P C αsp s N λααlg 110110lg10/10/--=这样Ωc 和N 可求。

p x fp s x s f根据滤波器设计要求＝3dB ，则C ＝1，这样巴特沃思滤波器的设计就只剩一个参数N ，这时Np Nj G 222)/(1111)(ΩΩ+=+=λλ(3)确定)(s G因为λj p =，根据上面公式有N N N p j p p G p G 22)1(11)/(11)()(-+=+=-由0)1(12=-+NN p 解得 )2212exp(πN N k jp k -+=，k ＝1，2， (2)这样可得1)212cos(21))((1)(21+-+-=--=-+πN N k p p p p p p p G k N k k求得)(p G 后，用ps Ω/代替变量p ，即得实际需要得)(s G 。

MATLAB模拟与仿真数字低通滤波器

MATLAB模拟与仿真数字低通滤波器电子信息科学与技术专业学生田莎莎指导老师孙红艳摘要：数字滤波器因其具有精度高、可靠性好、灵活性大等优点而在工程上应用相当广泛。

而MATLAB语言具有编程效率高，调试手段丰富，扩充能力强等特点，因此用MATLAB设计数字低通滤波器更方便。

本文首先介绍了MA TLAB的发展、特点和主要功能，其次介绍了FIR滤波器原理、滤波器类型，IIR滤波器原理、经典设计方法。

最后介绍了FIR和IIR滤波器的MA TLAB仿真。

关键词：数字低通滤波器；数字滤波器；FIR；IIR；MA TLABSimulation and Design of Low Pass Filter Based On MATLABStudent majoring in Electronic Information Science and Technology Tian Sha-shaTutor Sun Hong-yanAbstract：The digital filter is quite extensive in engineering application because of its high precision, good reliability and flexibility. MATLAB is a kind of language which facing the science and engineering calculation. Its characteristic is high efficiency, commissioning means programming rich, strong ability to extend and so on.Therefor ,it is convenient to design the digital low pass filter based on MATLAB.This paper introduces finite impulse response digital filter (FIR) and infinite impulse response digital filter (IIR) respectively.It mainly introduces that the FIR digital filter types and MA TLAB programming design,IIR digital filter theory and simulation using MA TLAB.Key words: low pass digital filter；digital filter；FIR；IIR；MATLAB引言当代信息技术正向着数字化、网络化和智能化的大趋势发展，而数字化是网络化和智能化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如控制信号、气象信号、生物医学信号、地震勘探信号、遥感遥测信号、机械振动信号、广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号，等等。

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的滤波器的设计与仿真

目录1引言 (1)2 关于MATLAB (1)3 数字滤波的基本概念 (2)4设计方案 (3)4.1数字滤波器设计的基本步骤 (3)4.1.1确定指标 (3)4.1.2模型逼近 (3)4.1.3实现性能分析和计算机仿真 (3)4.2基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计与仿真 (3)4.3基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计 (7)4.3.1 IIR数字滤波器的设计原理 (7)4.3.2 IIR数字滤波器的传统设计方法 (7)4.3.3 IIR数字滤波器的设计 (8)4.3.4 IIR数字滤波器的程序设计 (9)4.3.5 IIR数字滤波器的仿真 (10)5 FIR数字滤波器与IIR数字滤波器的比较 (11)6 结论 (12)参考文献 (13)数字滤波器是一个离散系统。

该系统能对输入的离散信号进行处理，从而获得所需的有用信息。

现代数字滤波器的设计大体可以分为IIR和FIR两大类，可以用软件和硬件两种方法来实现，而选用MATAB信号处理工具箱为设计通用滤波器带来了极大的方便。

本文按设计指标要求设计了滤波器，其中IIR采用巴特沃什，FIR采用布莱克曼窗进行设计，得出了与之对应的幅度响应曲线和相位响应曲线，最后对IIR和FIR的实现形式和性能等方面进行比较。

关键词：MATLAB；IIR；FIRThe digital filter is a discrete system. The system can be able to handle discrete signals. So it can achieve required important information.There are two major kinds of design principle of digital filter, which are finite impulse response (FIR) and infinite impulse response (IIR). The modern digital filter can be received by two kinds of method of software and hardware. But using MATLAB signal disposing tool case to design the digital filter is more convenient and universally applied.The main body of the paper is demanded to design a digital filter according to the designing index. IIR adopts Butterworth and FIR adopts the Blackman window to design the digital filter. Finally, carry out comparison on IIR and the FIR realization and function aspect.Key words: MATLAB; IIR; FIR1引言理想滤波器就是一个让输入信号中的某些有用频谱分量无任何变化的通过，同时又能完全抑制另外那些不需要的成分的具有某种选择性的器件、网络或计算机硬件支持的计算程序。

基于Matlab的FIR低通滤波器的设计与仿真

3 实例仿真
MATLAB 信号处理工具箱提供了基于窗函数的
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2 F IR 数字滤波器的窗函数设计方法
FI R 数字滤波器的设计是选择有限长度 (长度 j w 为 H )的单位脉冲响应 h ( n ) ,使其传输函数 H ( e )
N-1
1 数字滤波器的优点
所谓数字滤波器是指输入、输出均为数字信号 , 通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例 ,或者滤除某些频率成份的器件 . 与模拟滤波器相比 ,数字滤波的优点是 : ( 1 )精度和稳定性高 ;
Vol . 30 №8 Aug . 2009
基于 Matlab的 F IR 低通滤波器的设计与仿真
郭德才
(吉林大学四平链传动制造有限公司 ,吉林四平 136000)
摘要 : 该文利用数字信号处理理论和方法 ,利用 MATLAB 语言 ,通过实例设计一 F IR 数字低通滤波器 ,给出了 MATLAB 完整程序 . 实例仿真结果表明 ,该低通滤波器对低频信号的滤波效果理想 ,达到了预期目的 . 关键词 : 数字滤波器 ; Matlab; F IR 中图分类号 : TN702 文献标志码 : A 文章编号 : 1008 - 7974 ( 2009) 08 - 0035 - 03 收稿日期 : 2009 - 02 - 15 作者简介 : 郭德才 ( 1952 - ) ,男 ,吉林省东丰县 ,吉林大学四平链传动制造有限公司 ,工程师 .