1.100分求数字滤波器的MATLAB实现 论文或者设计
相关范文: 基于MATLAB信号处理工具箱的数字滤波器设计与仿真 摘要:传统的数字滤波器的设计过程复杂,计算工作量大,滤波特性调整困难,影响了它的应用。
本文介绍了一种利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。
利用MATLAB设计滤波器,可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数,直观简便,极大的减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。
关键词:数字滤波器 MATLAB FIR IIR 引言: 在电力系统微机保护和二次控制中,很多信号的处理与分析都是基于对正弦基波和某些整次谐波的分析,而系统电压电流信号(尤其是故障瞬变过程)中混有各种复杂成分,所以滤波器一直是电力系统二次装置的关键部件【1】。目前微机保护和二次信号处理软件主要采用数字滤波器。
传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算,改变参数后需要重新计算,在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)可以快速有效的实现数字滤波器的设计与仿真。
1 数字滤波器及传统设计方法 数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法,将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列,并在转化过程中,使信号按预定的形式变化。数字滤波器有多种分类,根据数字滤波器冲激响应的时域特征,可将数字滤波器分为两种,即无限长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器。
IIR数字滤波器具有无限宽的冲激响应,与模拟滤波器相匹配。所以IIR滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计的基础上进一步变换的方法。
FIR数字滤波器的单位脉冲响应是有限长序列。它的设计问题实质上是确定能满足所要求的转移序列或脉冲响应的常数问题,设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等波纹最佳逼近法等。
在对滤波器实际设计时,整个过程的运算量是很大的。例如利用窗函数法【2】设计M阶FIR低通滤波器时,首先要根据(1)式计算出理想低通滤波器的单位冲激响应序列,然后根据(2)式计算出M个滤波器系数。
当滤波器阶数比较高时,计算量比较大,设计过程中改变参数或滤波器类型时都要重新计算。 (1) (2) 设计完成后对已设计的滤波器的频率响应要进行校核,要得到幅频相频响应特性,运算量也是很大的。
我们平时所要设计的数字滤波器,阶数和类型并不一定是完全给定的,很多时候都是要根据设计要求和滤波效果不断的调整,以达到设计的最优化。在这种情况下,滤波器的设计就要进行大量复杂的运算,单纯的靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间内完成设计。
利用MATLAB强大的计算功能进行计算机辅助设计,可以快速有效的设计数字滤波器,大大的简化了计算量,直观简便。 2数字滤波器的MATLAB设计 2.1 FDATool界面设计 2.1.1 FDATool的介绍 FDATool(Filter Design & Analysis Tool)是MATLAB信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具,MATLAB6.0以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱(Filter Design Toolbox)。
FDATool可以设计几乎所有的基本的常规滤波器,包括FIR和IIR的各种设计方法。它操作简单,方便灵活。
FDATool界面总共分两大部分,一部分是Design Filter,在界面的下半部,用来设置滤波器的设计参数,另一部分则是特性区,在界面的上半部分,用来显示滤波器的各种特性。Design Filter部分主要分为: Filter Type(滤波器类型)选项,包括Lowpass(低通)、Highpass(高通)、Bandpass(带通)、Bandstop(带阻)和特殊的FIR滤波器。
Design Method(设计方法)选项,包括IIR滤波器的Butterworth(巴特沃思)法、Chebyshev Type I(切比雪夫I型)法、Chebyshev Type II(切比雪夫II型) 法、Elliptic(椭圆滤波器)法和FIR滤波器的Equiripple法、Least-Squares(最小乘方)法、Window(窗函数)法。 Filter Order(滤波器阶数)选项,定义滤波器的阶数,包括Specify Order(指定阶数)和Minimum Order(最小阶数)。
在Specify Order中填入所要设计的滤波器的阶数(N阶滤波器,Specify Order=N-1),如果选择Minimum Order则MATLAB根据所选择的滤波器类型自动使用最小阶数。 Frenquency Specifications选项,可以详细定义频带的各参数,包括采样频率Fs和频带的截止频率。
它的具体选项由Filter Type选项和Design Method选项决定,例如Bandpass(带通)滤波器需要定义Fstop1(下阻带截止频率)、Fpass1(通带下限截止频率)、Fpass2(通带上限截止频率)、Fstop2(上阻带截止频率),而Lowpass(低通)滤波器只需要定义Fstop1、Fpass1。采用窗函数设计滤波器时,由于过渡带是由窗函数的类型和阶数所决定的,所以只需要定义通带截止频率,而不必定义阻带参数。
Magnitude Specifications选项,可以定义幅值衰减的情况。例如设计带通滤波器时,。
2.急求一篇论文初稿基于FPGA的FIR数字滤波器设计 要求用Altera推出
我发个程序给你。
是11阶的FIRmodule fir(clk,x,y);input[7:0] x;input clk;output[15:0] y;reg[15:0] y;reg[7:0] tap0,tap1,tap2,tap3,tap4,tap5,tap6,tap7,tap8,tap9,tap10;reg[7:0] t0,t1,t2,t3,t4,t5;reg[15:0] sum;always@(posedge clk)begint0<=tap5;t1<=tap4+tap6;t2<=tap3+tap7;t3<=tap2+tap8;t4<=tap1+tap9;t5<=tap0+tap10; //利用对称性sum<=(t1<<4)+{t1[7],t1[7:1]}+{t1[7],t1[7],t1[7:2]}+{t1[7],t1[7],t1[7], t1[7:3]}-(t2<<3)-(t2<<2)+t2-{t2[7],t2[7],t2[7:2]} +(t3<<2)+t3+{t3[7],t3[7],t3[7:2]}+{t3[7],t3[7],t3[7],t3[7],t3[7:4]} +{t3[7],t3[7],t3[7],t3[7],t3[7],t3[7:5]} -t4-{t4[7],t4[7:1]}-{t4[7],t4[7],t4[7],t4[7:3]} +{t5[7],t5[7:1]}-{t5[7],t5[7],t5[7],t5[7],t5[7],t5[7:5]} +(t0<<7)-((t0<<2)<<2)-(t0<<2)+{t0[7],t0[7:1]} +{t0[7],t0[7],t0[7:2]}+{t0[7],t0[7],t0[7],t0[7],t0[7:4]};//16+0.5+0.25+0.125=16.875 //8+4-1+0.25=11.25 //4+1+0.25+0.0625+0.03125=5.34375 //1+0.5+0.125=1.625 //0.5-0.03125=0.46875 //128-4*4-4+0.5+0.25+0.0625=108.8125 /* 0.0036,-0.0127,0.0417,-0.0878,0.1318,0.8500,0.1318,-0.0878, 0.0417,-0.0127,0.0036,0.4608,-1.6256,5.3376,-11.2384,16.8704, 108.800,16.8704,-11.238,5.3376,-1.6256,0.4608 */tap10<=tap9; tap9<=tap8; tap8<=tap7; tap7<=tap6; tap6<=tap5; tap5<=tap4; tap4<=tap3; tap3<=tap2; tap2<=tap1; tap1<=tap0; tap0<=x;y<={sum[15],sum[15],sum[15],sum[15],sum[15],sum[15],sum[15],sum[15:7]} ;endendmodule就是这样咯很明显这程序输入就是X,输出就是Y你要原理也可以。那是数字信号处理课程。
我发给你。
3.matlab自适应滤波器毕业论文
数字滤波器分为两类IIR和FIR。
FIR和IIR的滤波原理都是进行卷积,说白了就是对数入信号进行某种计算。FIR用处就在于对数字信号进行必要的处理,得到所需的输出信号。
iir滤波器有以下几个特点 1 iir数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。 2 iir数字滤波器采用递归型结构,即结构上带有反馈环路。
iir滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成,可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式,都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理,使误差不断累积,有时会产生微弱的寄生振荡。
3 iir数字滤波器在计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果,如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等,有现成的设计数据或图表可查,其设计工作量比较小,对计算工具的要求不高。在设计一个iir数字滤波器时,我们根据指标先写出模拟滤波器的公式,然后通过一定的变换,将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
4 iir数字滤波器的相位特性不好控制,对相位要求较高时,需加相位校准网络。 在matlab下设计iir滤波器可使用buttterworth函数设计出巴特沃斯滤波器,使用cheby1函数设计出契比雪夫i型滤波器,使用cheby2设计出契比雪夫II型滤波器,使用ellipord函数设计出椭圆滤波器。
下面主要介绍前两个函数的使用。 与fir滤波器的设计不同,iir滤波器设计时的阶数不是由设计者指定,而是根据设计者输入的各个滤波器参数(截止频率、通带滤纹、阻带衰减等),由软件设计出满足这些参数的最低滤波器阶数。
在matlab下设计不同类型iir滤波器均有与之对应的函数用于阶数的选择。 iir单位响应为无限脉冲序列fir单位响应为有限的 iir幅频特性精度很高,不是线性相位的,可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上; fir幅频特性精度较之于iir低,但是线性相位,就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变。
这是很好的性质。 另外有限的单位响应也有利于对数字信号的处理,便于编程,用于计算的时延也小,这对实时的信号处理很重要。
4.基于matlab数字滤波器的设计
摘要 《数字信号处理》课程是一门理论性和实践性都很强, 它具备高等代数、数值分析、概率统计、随机过程等计算学科的知识; 要求我们学生掌握扎实的基础知识和理论基础。
又是跟其他学科密切相关,即与通信理论、计算机、微电子技术不可分,又是人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科的理论基础之一。 本次数字滤波器设计方法是基于MATLAB的数字滤波器的设计。
此次设计的主要内容为:IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计 关键词:IIR、FIR、低通、高通、带阻、带通 Abstract"Digital Signal Processing" is a theoretical and practical nature are strong, and it has advanced algebra and numerical analysis, probability and statistics, random process such as calculation of discipline knowledge; requires students to acquire basic knowledge and a solid theoretical basis. Is closely related with other subjects, namely, and communication theory, computers, microelectronics can not be separated, but also in artificial intelligence, pattern recognition, neural network theory one of the emerging discipline. The digital filter design method is based on MATLAB for digital filter design. The main elements of design: IIR and FIR digital filter design of digital filter Key Words: IIR, FIR, low pass, high pass, band stop, band pass 目录 一、前言 3 二、课程设计的目的 3 三、数字信号处理课程设计说明及要求 3 四、滤波器的设计原理 44.1 数字滤波器简介 44.2 IIR滤波器的设计原理 44.3 FIR滤波器的设计原理 54.4 FIR滤波器的窗函数设计法 6 五、设计内容 65.1 设计题目: 65.2设计程序代码及结果: 7 六、结束语 15 七、参考文献 16 一、前言 数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为今一门极其重要的学科和技术领域。
数字信号处理在通信语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理应用中,数字滤波器十分重要并已获得广泛应用。
二、课程设计的目的1) 三、数字信号处理课程设计说明及要求 所需硬件:PC机 四、滤波器的设计原理4.1 数字滤波器简介 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。可以设计系统的频率响应,让它满足一定的要求,从而对通过该系统的信号的某些特定的频率成分进行过滤,这就是滤波器的基本原理。
如果系统是一个连续系统,则滤波器称为模拟滤波器。如果系统是一个离散系统,则滤波器称为数字滤波器。
信号 通过线性系统后,其输出 就是输入信号 和系统冲激响应 的卷积。除了 外, 的波形将不同于输入波形 。
从频域分析来看,信号通过线性系统后,输出信号的频谱将是输入信号的频谱与系统传递函数的乘积。除非 为常数,否则输出信号的频谱将不同于输入信号的频谱,某些频率成分 较大的模,因此, 中这些频率成分将得到加强,而另外一些频率成分 的模很小甚至为零, 中这部分频率分量将被削弱或消失。
因此,系统的作用相当于对输入信号的频谱进行加权。4.2 IIR滤波器的设计原理 IIR数字滤波器的设计一般是利用目前已经很成熟的模拟滤波器的设计方法来进行设计,通常采用模拟滤波器原型有butterworth函数、chebyshev函数、bessel函数、椭圆滤波器函数等。
IIR数字滤波器的设计步骤:(1) 按照一定规则把给定的滤波器技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标;(2) 根据模拟滤波器技术指标设计为响应的模拟低通滤波器;(3) 很据脉冲响应不变法和双线性不变法把模拟滤波器转换为数字滤波器;(4) 如果要设计的滤波器是高通、带通或带阻滤波器,则首先把它们的技术指标转化为模拟低通滤波器的技术指标,设计为数字低通滤波器,最后通过频率转换的方法来得到所要的滤波器。4.3 FIR滤波器的设计原理 FIR滤波器通常采用窗函数方法来设计。
窗设计的基本思想是,首先选择一个适当的理想选频滤波器(它总是具有一个非因果,无限持续时间脉冲响应),然后街区(加窗)它的脉冲响应得到线性相位和因果FIR滤波器。我们用Hd(e^jw)表示理想的选频滤波器,它在通带上具有单位增益和线性相位,在阻带上具有零响应。
一个带宽wc 为了从hd(n)得到一个FIR滤波器,必须同时在两边截取hd(n)。而要得到一个因果的线性相位滤波器,它的h(n)长度为N,必须有:这种操作叫做加窗,h(n)可以看做是hd(n)与窗函数w(n)的乘积: h(n)=hd(n)w(n) 其中 根据w(n)的不同定义,可以得到不同的窗结构。
在频域中,因果FIR滤波器响应H(e^jw)由Hd(e^jw)和窗响应W(e^jw)的周期卷积得到,即 常用的窗函数有矩形窗、巴特利特(BARTLETT)窗、汉宁(HANNING)窗、海明(HAMMING)窗、布莱克曼(BLACKMAN)窗、凯泽(KAISER)窗等。4.4 FIR滤波器的窗函数设计法 FIR滤波器的设计方法有许多种,如窗函数设计法、频率采样设计法和最优化设计法等。
窗函数设计法的基本原理是用一。
5.数字滤波器技术发展与设计实现
数字滤波器digitalfilter由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。
其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展,数字滤波器已可用计算机软件实现,也可用大规模集成数字硬件实时实现。
数字滤波器是一个离散时间系统(按预定的算法,将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置)。应用数字滤波器处理模拟信号时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。
数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍,其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即1/2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号,数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。
数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。
应用最广的是线性、时不变数字滤波器。
6.大家谁有好一点的电子论文网站,我的毕业设计是基于FPGA的数控振
1、基于FPGA的数字通信系统 摘 要本设计实现多路数据时分复用和解复用系统。
设计分为发端和收端,以FPGA作为主控核心。发端系统有三路并行数据输入:A/D转换数据,拨码开关1路和拨码开关2路。
这三路数据在FPGA的控制下作为串行。 类别:毕业论文 大小:345 KB 日期:2008-05-03 2、基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器 摘 要本设计采用FPGA和锁相环4046实现波形发生器。
系统由波形产生模块和可调频率的时钟产生模块,数模转换模块和显示模块四部分组成。波形产生模块完成三种波形的产生,并根据控制信号完成选定波形的输出。
类别:毕业论文 大小:434 KB 日期:2008-05-03 3、UC/OSII在FPGA上的移植 摘要嵌入式系统是当今非常热门的研究领域,早期多以单片机为核心,应用领域非常广泛.但单片机系统功能比较简单,速度较慢,难以适应现代技术的快速发展.随着现场可编程逻辑阵列(FPGA)技术的日益成熟,基于片。 类别:毕业论文 大小:2.92 MB 日期:2008-05-03 4、基于FPGA的IIR滤波器设计 摘 要:数字信号处理在科学和工程技术许多领域中得到广泛的应用,与FIR数字滤波器相比,IIR数字滤波器可以用较低的阶数获得较高的选择性,故本课题采用一种基于FPGA的IIR数字滤波器的设计方案,首先。
类别:毕业论文 大小:461 KB 日期:2008-05-02 5、基于FPGA的TD-SCDMA信道编解码技术研究与实现(硕士) 摘 要作为数字通信系统中一个重要组成部分,信道编码技术为保证通信的可靠性发挥着重要作用,广泛应用于数字通信的抗干扰和差错控制之中。 以TD-SCDMA为例子的第三代移动通信标准来说,其采用了3种信道。
类别:毕业论文 大小:359 KB 日期:2008-04-17 6、基于ARM和FPGA的数控系统的硬件设计(硕士) 目 录第一章 绪 论 51.1引言 51.2研究背景及国内外发展现状 61.2.1研究背景 61.2.2国外发展状况 71.2.3国内研究现状 71.3本论文课题来源和研究内容 81.3.1课题来。 类别:毕业论文 大小:575 KB 日期:2008-04-15 7、基于FPGA的JPEG压缩编码的研究与实现(硕士) 摘 要随着信息技术和计算机技术的飞速发展,数字信号处理己经逐渐发展成一门关键的技术科学。
图像处理作为一种重要的现代技术,已经在通信、航空航天、遥感遥测、生物医学、军事、信息安全等领域得到广泛的应用。
类别:毕业论文 大小:2.28 MB 日期:2008-03-23 8、OFDM通信系统基带数据处理部分的FPGA实现 中文摘要正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是当前一种非常热门的通信技术。它即可以被看作是一种调制技术,也可以被看作是一种复用。
类别:毕业论文 大小:1.48 MB 日期:2008-03-08 9、FPGA应用实验板设计 2007-09-24 19:58 207,360 FPGA体系的低功耗高层次综合.doc2007-09-24 19:17 1,214,976 FPGA应用实验板。 类别:毕业论文 大小:1.21 MB 日期:2007-09-25 10、UWB-OFDM解调器的仿真及FPGA在线仿真实现 摘 要随着无线通信技术的飞速发展,人们对于数据传输速率和服务质量(QoS)提出了更高的要求,尤其是对于那些针对短距离通信的应用来说更是如此。
超宽带无线通信技术(UWB)因为其自身具有的高传输速率、低。 类别:毕业论文 大小:1.71 MB 日期:2007-09-23 11、高速VITERBI译码器在ALTERA FPGA中的设计与实现 摘 要 本文以CDMA数字移动通信中的差错控制问题为背景,用Altera公司的现场可编程门阵列(FPGA)器件(APEX20K200)设计实现了一种约束长度N=7的维特比(Viterbi)译码的。
类别:毕业论文 大小:534 KB 日期:2007-09-06 12、基于FPGA温、湿度传感器系统设计 摘要 本系统采用FPGA芯片为主处理核心,从机采用FPGA芯片,负责数据检测,检测点的温度和湿度经过温、湿度传感器转换为数字信号,将数字量送入从机,再经从机的数据处理,定时通过无线方式传送给PC主。 类别:毕业论文 大小:1.1 MB 日期:2007-08-13 13、基于FPGA的嵌入式系统开发板 摘 要本文设计完成的是基于FPGA的嵌入式系统开发板,它可以完成FPGA、嵌入式系统和SOPC等的设计和开发。
开发板以Altera公司的Cyclone系列FPGA—EP1C6为核心,在其外围扩展FL。 类别:毕业论文 大小:1.07 MB 日期:2007-07-21 14、卫星信道延时模拟器的FPGA实现 摘要:在当前通信领域中卫星通信系统已经成为现代化通信强有力的手段之一。
卫星信道组网具有下面一些优点:通信范围大,只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信;不易受陆地灾害影响;建设速度快;易于实现广。 类别:毕业论文 大小:546 KB 日期:2007-07-02 15、基于Altera FPGA的发动机ECU原型设计 摘要本文以直列4缸汽油发动机为背景,进行了汽车发动机传感器和控制器信号调理的尝试,采用以自顶向下为核心的现代数字系统设计方法,借助EDA开发平台和EDA实验台,完成基于Altera FPGA的发动机E。
类别:毕业论文 大小:1.24 MB 日期:2007-06-21 16、基于FPGA设计电梯控制系统 摘 要随着科学技术的发展,近年来,我国的电梯生产技术。
转载请注明出处众文网 » 毕业论文-数字滤波器设计