Matlab滤波器设计.ppt

MATLAB在信号处理中的应用
讲解人:陈白
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信号处理是对信号进行分析、变换、综合、识别等。几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号处理问题,其信号表现形式有电、磁、机械以及热、光、声等。
生物医学信号处理是生物医学工程学的一个重要研究领域,也是近年来迅速发展的数字信号处理技术的一个重要的应用方面,正是由于数字信号处理技术和生物医学工程的紧密结合,才使得我们在生物医学信号特征的检测、提取及临床应用上有了新的手段,因而也帮助我们加深了对人体自身的认识。
生物医学信号的主要特点:




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一傅立叶变换
傅里叶变换是数字信号处理中常用的重要数学变换,变换公式为:

傅里叶变换得到以角频率w为自变量的复数。
法国物理学家Jeans Baptiste Fourier提出:周期波形可以用正弦波的叠加表示,即傅里叶级数:
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傅里叶变换的值在的时为0,在 时其, 。 傅里叶变换表示信号的频率含量或频率成分,可以提取信号的频谱特征。
举例:
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离散傅里叶变换,快速算法FFT。
一个模拟信号,经过ADC采样之后,就变成了数字信号。对数字信号(离散信号)进行频谱分析需要用离散傅立叶变换:
式中,
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离散傅里叶变换,其快速算法FFT,在Matlab中由函数“fft”得到。
程序:
n=0:199;fs=100Hz;
x=1*sin(2*pi*10*n/fs)+2*sin(2*pi*20*n/fs);
nfft=2^nextpow2(200);%返回第一个p满足2^p>=200,p=8;
y=fft(x,nfft)/200;
f=fs/2*linspace(0,1,nfft/2);%横轴为频率f(Hz)
plot(f,2*abs(y(1:nfft/2)));
xlabel(‘Frequency(Hz)’);
Ylabel(‘Magnitude’);
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二、滤波器的设计

滤波器用来让信号中特定的频率成分通过系统,并阻止其他频率成分,实现这种关系的系统称为滤波器。
      按实现方法分,滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器。
模拟滤波器有电阻,电容,电感,即由原器件构成,输入、输出为模拟信号;数字滤波器输入、输出均为数字信号,通过一定的运算关系改变输入信号所含频率成分的比例或者滤除某些频率成分。
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滤波器按功能分类:
为滤波器传递函数
的幅频特性。幅频特性表示信号
通过该滤波器后各频率成分衰减
情况。
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通带截止频率
通带最大衰减
阻带截止频率
阻带最小衰减
滤波器的技术指标:
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