椭圆高通滤波器的设计

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1、護山丈禽课程设计说明书题目：椭圆高通滤波器的设计学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生姓名：一指导教师：一教师职称：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：数字信号处理课程设计基层教学单位：仪器科学与工程系指导教师:学号学生姓名（专业）班级设计题目3椭圆高通滤波器的设计设计技术参数釆样频率100Hz,采样点数100,低频、中频、高频信号频率分别为5Hz、15Hz^30Hz设计要求产生一个连续信号，包含低频，中频，高频分量，对其进行采样，进行频谱分析。设计高通滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波后信

2、号的频谱。（熟悉函数freqz,ellip,filter,fft）参考资料数字信号处理方面资料MATLAB方面资料周次前半周后半周应完成内容收集消化资料、学习MATLAB软件，进行相关参数计算编写仿真程序、调试指导教师签字基层教学单位主任签字说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。2、学生那份任务书耍求装订到课程设计报告前血。电气工程学院教务科第一章摘要4第二章引言4第三章基本原理43.1数字滤波器的基本理论43.2椭圆滤波器的特点53.3采样定理及相关原理6第四章设计过程

3、64.1椭圆滤波器设计结构图64.2设计椭圆滤波器的步骤64.3椭圆滤波器的MATLAB实现6第五章程序和仿真图95.1高通滤波器设计程序95.2信号的仿真图10第六章结语12心得体会13参考文献13第一章摘要滤波器是自动控制、信号处理和通信领域的重要组成部分，广泛地应用于各种系统中。MATLAB语言是一种简单、高效的高级语言，是一种内容丰富、功能强大的分析工具，其应用范围几乎覆盖了所有的科学和工程计算领域。通过编程可以很容易实现低通、高通、带通、带阻滤波器，并能画出滤波器的幅频特性曲线，大大简化了模

4、拟滤波器设计。本文将通过利用MATLAB滤波滤波器设计函数直接实现椭圆滤波器的设计，找到应用MATLAB来设计椭圆滤波器的方法。介绍了椭圆型滤波器的基木理论和设计思想，给出了基于MATLAB设计高通椭圆型滤波器的具体步骤和利用MATLAB产生一个包含低频、中频、高频分量的连续信号，并实现対信号进行采样。文中还刈采样信号进行频谱分析和利用设计的椭圆滤波器对采样信号进行滤波处理，并对仿真结果进行分析和处理。介绍了在基于MATLAB设计椭圆滤波器过程中常用到的工具和命令。第二章引言滤波器设计在电子工程、应用

5、数学和计算机科学领域都是非常重要的内容。椭圆滤波器(Ellipticfilter)又称考尔滤波器(Cauerfilter),是在通带和阻带等波纹的一种滤波器。它比切比雪夫方式更进一步地是同吋用通带和阻带的起伏为代价来换取过渡带更为陡悄的特性。椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有着最小的通带和阻带波动。它在通带和阻带的波动相同，这一点区别于在通带和阻带都平坦的巴特沃斯滤波器，以及通带平坦、阻带等波纹或是阻带平坦、通带等波纹的切比雪夫滤波器。现代生活中，数字信号经过DAC转换获得的模拟信号

6、的例子太多了，如声卡中的语咅合成输出，又如试验室中的合成信号发生器等，为了滤除谐波干扰，获得高精度的模拟信号，大多数就采用本文介绍的衰减特性陡峭的椭圆低通滤波器。因此椭圆滤波器具有广泛的应用。第三章基本原理3.1模拟滤波器的基本理论模拟滤波器是电子设备中最重要的部分之一。常用的滤波器有巴特沃斯(Butterworth)和切比雪夫(Chebyshev)及椭圆型(Elliptical)滤波器,其中巴特沃斯和切比雪夫滤波器的传输函数都是一个常数除以一个多项式，为全极点网络，仅在无限大处阻带衰减为无限大，而椭

7、圆函数滤波器在有限频率上既有零点又有极点。零、极点在通带内产生等纹波，阻带内的有限传输零点减少了过渡区，可获得极为陡山肖的衰减曲线。也就是说对于给定的阶数和波纹要求，椭圆滤波器能获得较其它滤波器更窄的过渡带宽，就这点而言，椭圆滤波器是最优的。3.2椭圆滤波器的特点椭圆滤波器传输函数是一种较复杂的逼近函数，利用传统的设计方法进行电路网络综合要进行繁琐的计算，还要根据计算结果进行查表，整个设计、调整都十分闲难和繁琐。有许多方法都是希望能快速简便地设计并实现椭圆滤波器从而把电子电路设计者从烦琐的模拟滤波器设

8、计川解放出来。本文采用的方法是MATLAB设计出滤波器的传输函数，然后再用通用的可编程滤波器来实现。幅值响应在通带和阻带内都是等波纹的，对丁•给定的阶数和给定的波纹要求，椭圆滤波器能获得较其它滤波器为窄的过渡带宽，就这点而言，椭圆滤波器是最优的，其振幅平方函数为其中RN(x)是雅可比(Jacobi)椭圆函数，£为与通带衰减有关的参数。待点：1、椭圆高通滤波器是一种零、极点型滤波器，它在有限频率范围内存在传输零点和极点。2、椭圆高通滤波器的通带和阻带都具有