椭圆低通滤波器课程.doc

肅燕山大学芅课程设计说明书莂聿螆题目:椭圆低通滤波器设计肄蒂葿芄袂学院(系):电气工程学院薂年级专业:09级检测一班薆学号:090103020003羆学生姓名:路研研薁指导教师:王娜蚂教师职称:讲师羇蒄蚄螂莈膆莃燕山大学课程设计(论文)任务书袁院(系):仪器科学与工程系基层教学单位:蝿学号薄090103020003膂学生姓名羁路研研膀专业(班级)芆09检测一班芅设计题目羁椭圆低通滤波器设计芇设肈计羄技肁术蚈参蒅数螃采样频率100Hz,采样点数100,低频、中频、高频信号频率分别为5Hz、15Hz、30Hz膁肈***设薁计芁要蕿求蚅产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析。设计低通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。薄(熟悉函数freqz,ellip,filter,fft莁蚆工莇作莃量蒀前半周,收集有关椭圆低通滤波器设计的有关的资料,消化吸收,并熟悉MATLAB的软件应用,从而进行有关参数的计算。后半周,编写仿真程序,并根据MATLAB仿真出的图形,进行调试。肇工袅作肂计薀划蒈薇收集消化资料、学****MATLAB软件膅进行相关参数计算薀编写仿真程序、调试衿参羅考袄资蚀料芀蚇蚃数字信号处理方面资料螀MATLAB方面资料莇膄指导教师签字蒁袀基层教学单位主任签字螇袆说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。蒄2012年6月28日羀膈莄目录芃第一章摘要 3肀第二章引言 4蕿第三章基本原理 5腿第四章设计过程 6肅第五章程序和仿真图 10*** 12芆第六章结语 14螄心得体会 14艿参考文献 14薈羈薃荿罿莆第一章摘要莂滤波器是自动控制、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。MATLAB中提供了丰富的用于模拟滤波器设计的函数,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本理论和设计思想,给出了基于MATLAB设计低通、带通、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,并实现对信号进行采样。文中还对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。详细介绍了在基于MATLAB设计椭圆滤波器过程中常用到的工具和命令。葿引言莀在近代电信装备和各类控制系统中,滤波器的应用极为广泛;在所有的电子部件中,使用最多,技术最复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣,所以对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。随着现代科学技术的发展,滤波器在我们的研究中占着越来越大的份额,它影响真我们信号技术的研究与发展,滤波器所带来的巨大影响和作用使我们有必要去探讨它的应用和发展。肇滤波器是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制(或衰减)的电子装置。工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等。莅滤波器模拟滤波器和数字滤波器之分。模拟滤波器由有源和无源之分,有源滤波器主要有运放或者跨导运放,及电阻,电容构成。无源滤波器主要是R,L,C构成。模拟滤波器会有电压漂移,温度漂移和噪声等问题。在实现手段上看,模拟滤波器一般用电容,电感这些模拟器件搭建而成的。而数字滤波器则一般运用计算机,将所需的运算编程能让通用计算机来完成,即利用计算机软件来实现。搭建模拟滤波器和数字滤波器之间桥梁的是采样定理,采样定理将连续信号转化成数字信号。蕿模拟滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同,可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等。现代生活中,数字信号经过DAC转换获得的模拟信号的例子太多了,如声卡中的语音合成输出,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。。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,而椭圆函数滤波器