检2任天昕 实验报告.doc

燕山大学
课程设计说明书
题目:切比雪夫带通滤波器的设计
学院(系):电气工程学院
年级专业: 检测(2)班
学号: 100104060009
学生姓名: 任天昕
指导教师: 王娜
教师职称: 讲师
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
26切比雪夫带通滤波器设计
设
计
技
术
参
数
采样频率100Hz,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。设计带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。
分析该类型滤波器与其他类型低通滤波器(如Butterworth)优势及特点。
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、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科
目录
第一章摘要…………………………………………………………………4
第二章引言…………………………………………………………………5
第三章基本原理……………………………………………………………6
……………………………………………………6
……………………………………………………6
……………………………………………6
第四章设计过程……………………………………………………………8
…………………………………………………………………8
2. 设计步骤…………………………………………………………………9
3. 连续信号…………………………………………………………………11
4. 程序编程…………………………………………………………………11
第五章 IIR带通滤波器的仿真结果及波形………………………………14
第六章仿真分析及总结……………………………………………………16
第七章心得体会……………………………………………………………17
参考文献………………………………………………………………………18
摘要
本次课设本文将通过利用MATLAB滤波器设计函数直接实现切比雪夫滤波器的设计,找到应用MATLAB来设计切比雪夫滤波器的方法。介绍了切比雪夫滤波器的基本理论和设计思想,给出了基于MATLAB设计切比雪夫带通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。
关键字:切比雪夫滤波器采样 MATLAB 频谱分析
第二章引言
随着信息时代和数字世界的到来,数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。目前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。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。
MATLAB是美国的MathWorks公司推出的一套用于科学计算和图形处理可视化、高性能语言与软件环境。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。在设计数字滤波器时,通常采用MATLAB来进行辅助设计和仿真。
常用模拟滤波器有巴特沃斯(Butterworth)滤波器、切比雪夫(Chebyshev)滤波器、椭圆(Cauer)滤波器、贝塞尔(Bessel)滤波器等,这些典型的滤波器各有特点。切比雪夫滤波器是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。分为在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”,在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”两种。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快,但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小,但是在通频带内存在幅度波动。下面利用双线性变换和无限冲激响应IIR原理完成设计I型切比雪夫带通滤波器,并利用MATLAB进行仿真。
第三章基本原理

根据频率响应曲线波动位置的不同,切比雪夫滤波器可以分为以下两种: I型切比雪夫滤波器,II型切比雪夫滤