通信工程-答辩ppt

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1、基于MATLAB的可视化数字滤波器平台设计学院：行知学院专业：通信工程姓名：陈微微指导老师：陈丽娜一、设计内容本论文主要介绍利用MATLAB7.0的GUI工具来完成数字滤波器可视化平台的实现。所设计的平台有以下几个特点：1.能够修改参数即滤波器设计的技术指标，包括采样频率、通带截止频率、阻带起始频率、通带衰减、阻带衰减等；2.提供多种可选的滤波器类型：IIR可以选择低通、高通、带通、带阻；FIR可以选择不同的窗函数类型如boxcar、bartlett、triang、hanning、hamming、blackman；3.有图形输出。在界面上点击“运行”按钮可以观察到滤波

2、器性能的幅频、相频响应曲线，点击“时域/频域效果图”按钮可以观察到滤波前后信号波形；二、设计方法GUI界面的设计主要包括两部分：界面布局和.M文件中的回调函数编写。在界面上放置一个控件，会在.M文件中自动生成其对应的回调函数，若想该控件执行某种功能，则在.M文件中找到对应的回调函数名下方添加执行程序。本次所设计的IIR数字滤波器采用直接设计法，其步骤如下：输入技术指标(wp,ws,rp,rs)[n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs)获得滤波器的阶数和截止频率[b,a]=butter(n,wn,’ftype’)直接获得数字滤波器的系数H=freqz(b,a

3、)数字滤波器的频率响应plot(abs(H))plot(unwrap(H))绘制滤波器的幅频、相频响应曲线本次设计界面上还有检验滤波功能的按钮。具体来说，检验IIR低通、高通数字滤波功能的原始信号函数为：x=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*300*t)，t=0:200/1000。检验带通、带阻数字滤波功能的原始信号函数为x=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*150*t)+sin(2*pi*300*t),t=0:0.1:20。二、设计方法本次设计的FIR滤波器是基于各种窗函数设计的低通数字滤波器。在GUI界面上可供选择的窗函数有boxcar

4、、bartlett、triang、hanning、hamming、blackman。它的设计步骤如下：1、确定技术指标；2、用buttord来取得最小阶数n和截止频率wn;3、用fir1函数获得滤波器系数b=fir1(n,wn,Window(n+1)),其中Window为选择的窗函数类型；4、H=freqz(b,1)，获得滤波器的频率响应；5、plot(abs(H))绘制幅频响应曲线，plot(unwrap(H))绘制相频响应曲线。检验FIR低通数字滤波器功能的原始信号函数为：x=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*300*t)，t=0:200/1000。

5、无论是IIR还是FIR检验其滤波性能时都是直接调用函数filter。IIR的调用格式为filter(b,a,x);FIR的调用格式为filter(b,1,x)。三、作品演示三、设计意义与应用数字滤波器在语音信号处理、图像处理、通信系统中都应用广泛。IIR和FIR滤波器各有所长，所以在实际应用过程中还要全面考虑加以选择。比如语音通讯等对相位要求不敏感的场合，选择IIR滤波器比较合适；而对于图像信号处理这类对线性相位要求较高的系统，则采用FIR滤波器较好。此次设计的数字滤波器可视化平台具有便于操作、修改、观察图形输出的特点，所以它可以用于教学指导过程，便于理解。谢谢！