椭圆低通滤波器课程.doc

***燕山大学蒃课程设计说明书螃羇芅题目:椭圆低通滤波器设计袂腿肈蒄芁学院(系):电气工程学院罿年级专业:09级检测一班肀学号:090103020003螆学生姓名:路研研羅指导教师:王娜蚀教师职称:讲师袇袅莄蒀羈芇袄燕山大学课程设计(论文)任务书膁院(系):仪器科学与工程系基层教学单位:羀学号莅090103020003芃学生姓名羁路研研螇专业(班级)螈09检测一班蚂设计题目蚁椭圆低通滤波器设计衿设袆计肂技蒂术羀参羄数螅采样频率100Hz,采样点数100,低频、中频、高频信号频率分别为5Hz、15Hz、30Hz膂螇莇设芅计袂要蝿求蒅产生一个连续信号,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。蚄(熟悉函数freqz,ellip,filter,fft荿袀工袈作肃量腿前半周,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。蚇工羆作蒃计袀划虿肄收集消化资料、学****MATLAB软件羂进行相关参数计算薀编写仿真程序、调试螀参蒇考莁资莀料薈薅肅数字信号处理方面资料肁MATLAB方面资料蕿羇指导教师签字蒄袁基层教学单位主任签字莆肆说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。袄2012年6月28日薁蒈膄目录莃第一章摘要 3莂第二章引言 4蕿第三章基本原理 5肂第四章设计过程 6膂第五章程序和仿真图 12肇第六章结语 14袅心得体会 14艿参考文献 14葿膆芄聿芇芄第一章摘要螄滤波器是自动控制、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。螀引言芈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。蚆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。膃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。薀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