滤波器设计软件设计

• 再用freqz 函数验证设计结果
3、 FIR滤波器设计编程实现
• Fs=22050；Fp1=3400；Fs1=5000；Rp=3； 软件效 Rs=20；N=75%设计指标 果显示 • wp1=2*Fp1 /Fs；ws1=2*Fs1 /Fs；%求归一化频 率 • % 确定butterworth 的最小阶数N 和频率参数Wn [n,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs)； • [B,A] = butter(N,Wn)；%确定传递函数的分子、分 母系数 • [h,f]=freqz(b,a,Nn,Fs_value);%生成频率响应参数 • plot(f,20*log(abs(h))) %画幅频响应图 • plot(f,angle(h)); %画相频响应图
幅频响 应显示
相频响 应显示
自动运 行
手动运 行
退出设 计界面
3、按钮实现编程
（1）Digital Filter下拉菜单 选择 选择 FIR IIR 屏蔽 屏蔽 function DigitalFilter_Callback(hObject, eventdata, handles) Filter Design Windows 选 选择 择 %读取此时选择的滤波器选择，“ IIR、FIR” DigitalFilter_value=get(handles.DigitalFilter,'Value'); %当选择了IIR时，使窗口选项屏蔽 if(DigitalFilter_value==1) set(handles.FilterDesign,'enable','on'); set(handles.Windows,'enable','off') %当选择了FIR时，使IIR的滤波器（Butterworth、 ChebyshevⅠ等）选项屏蔽 else set(handles.FilterDesign,'enable','off'); set(handles.Windows,'enable','on') end
四、基于Matlab GUI的数字滤波器 设计思路及实现
• MATLAB提供了编写图形用户界面的功能。所谓图 形用户界面, 简称为GUI • GUI设计面板是GUI设计工具应用的平面，面板上 部提供了菜单和常用工具按钮，左边提供了多种如 命令按钮、单选按钮、可编辑文本框、静态文本框、 弹出式菜单等 • GUI设计面板是GUI设计工具应用的平面，面板上 部提供了菜单和常用工具按钮，左边提供了多种如 命令按钮、单选按钮、可编辑文本框、静态文本框、 弹出式菜单等
H (e j ) h(n)e jn H d (e j )
n 0 N 1
1 hd (n) 2



H d e j e jn d
h(n) w(n)hd (n)
w(n)：窗函数序列
要选择合适的形状和长度
2、FIR滤波器设计思想
• 将设计指标归一化处理 • 根据归一化频率，选择函数buttord确定最小阶数 N 和频率参数Wn • 确定窗口值。Windows指定窗函数类型，默认为 Hamming窗；可选Hanning、Hamming、 Blackman、triangle、bartlett等窗 • 确定传递函数的分母系数。函数fir1的调用格式为 B= fir1(n, Wn, 'ftype', Windows)，同时选择在此函 数中选择要设计的滤波器的类型。
• [h,f]=freqz(b,1); %生成频率响应参数 • plot(f,20*log(abs(h))) %画幅频响应图 • plot(f,angle(h)); %画相频响应图
三、FIR滤波器设计原理
1、FIR滤波器设计原理
寻找一个FIR滤波器，使其频率响应H(ejω)逼近理想 FIR滤波器的频率响应Hd(ejω).
二、IIR滤波器设计原理
1、IIR滤波器设计原理
滤波器的设计质上是寻找一个既能物理实现， 又能满足给定频率特性指标要求的系统传输函数。 IIR滤波器一般采用递归型的结构，系统的输入与 输出服从N阶差分方程：
相应的传输函数为
：
2、IIR滤波器设计思想
• 将设计指标归一化处理 • 根据归一化频率，确定最小阶数N 和频率参数Wn。 可供选用的阶数选择函数有:buttord，cheblord， cheb2ord，ellipord 等 • 运用最小阶数N 设计模拟低通滤波器原型。根据最 小阶数直接设计模拟低通滤波器原型，用到的函数 有：butter, chebyl,cheby2, ellip 和bessel • 再用freqz 函数验证设计结果
“滤波器设计软件”设计
基于MATLAB GUI设计滤波器软件 设计
一 MATALB GUI介绍
MATALB 可以创建图形用户界面GUI ( GraphicalUser Interface) ,它是用户和计 算机之间交流的工具。MATLAB 将所有 GUl 支持的用户控件都集成在这个环境中 并提供界面外观、属性和行为响应方式的 设置方法,随着版本的提高,这种能力还会不 断加强。而且具有强大的绘图功能,可以轻 松的获得更高质量的曲线图。
3、 IIR滤波器设计编程实现
• Fs=22050；Fp1=3400；Fs1=5000；Rp=3； 软件效 Rs=20；%设计指标 果显示 • wp1=2*Fp1 /Fs；ws1=2*Fs1 /Fs；%求归一化频 率 • % 确定butterworth 的最小阶数N 和频率参数Wn [n,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs)； • w=blackman(n+1); %确定窗口值 • b=fir1(n,wn,w);% 确定传递函数的分母系数
1、滤波器设计总框图
Filter Disign 选择IIR或 者FIR Filter设计 FIR滤波器 窗口 选择
IIR滤波器
Butterworth 等Filter选择
Butterworth
ChebyshevⅠ ChebyshevⅡ
Ellipse
Boxcar
Bartlett
Blackman
Hanning
Hamming
Kaiser
2、“滤波器设计软件”设计的GUI界面 设计
MATLAB GUI设计界面
“滤波器设计软件”
GUI界面设计
2、设计界面功能显示 选择Boxar、
Fra Baidu bibliotek
选择Butterworth、 Bartlett IIR 或者、 选择 Lowpass 、 Chebyshev Ⅰ、 Blackman FIR Filter、、 选择图形显示 Highpass Chebyshev Ⅱ、 Hanning 、 Linear 、 、 Bandpass Ellipse 滤波器 Hamming 、Kaiser Logarithmic 两种 Bandstop 四种类 窗口 类型 型 最小阶数 设计滤波 显示最小 选择自 阶数输 器 定义阶 阶数 入框 数 通带临界频 抽样频 率 Fp1 率 Fs 、Fp2 滤波器阻带 临界频率 Fst1、Fst2 最大衰 最小衰 减Rp 减Rs