数字信号处理实验3滤波器设计版答案

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数字信号处理实验,滤波器设计

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数字信号处理实验指导书(修订版1)

数字信号处理(本科)实验指导书

(修订版1)

戴 虹 编

2010年6月

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数字信号处理实验指导书(修订版1)

目 录

实验一 信号、 系统及系统响应 实验二 FFT频谱分析 实验三 IIR数字滤波器设计 实验四 FIR数字滤波器设计

实验五 离散系统的时域及复频域分析

综合实验 双音多频(DTMF)通信设计的MATLAB仿真 附录 实验报告格式

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数字信号处理实验指导书(修订版1)

实验一 信号、 系统及系统响应

一、 实验目的

1. 掌握典型序列的产生方法。

2. 掌握DFT的实现方法,利用DFT对信号进行频域分析。

3. 熟悉连续信号经采样前后频谱的变化,加深对时域采样定理的理解。

4. 分别利用卷积和DFT分析信号及系统的时域和频域特性,验证时域卷积定理。 二、实验环境

1. Windows2000操作系统 2. MATLAB6.0 三、实验原理 1. 信号采样

对连续信号xa(t)=Aesin(Ω0t)u(t)进行采样,采样周期为T,采样点0≤n<50,得采样序列xa(n)= 。 2. 离散傅里叶变换(DFT) 设序列为x(n),长度为N,则

X(e

2πMjωk

N?1-at

)=DFT[x(n)]=?n?0x(n) e-jωk

n

,

jωk

其中ωk=k(k=0,1,2,…

数字信号处理实验报告--滤波器设计

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大连理工大学实验报告

学院(系): 专业: 班级:

姓 名: 学号: 组: ___

实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:

实验三 滤波器设计

一、实验结果与分析

IIR部分:

1.用buttord和butter函数,直接设计一个巴特沃兹高通滤波器,要求通带截止频率为0.6?,通带内衰减不大于1dB,阻带起始频率为0.4?,阻带内衰减不小于15dB,观察其频谱响应的特点: clc,clear

wp=0.6*pi/pi; ws=0.4*pi/pi; ap=1,as=15;

[N,wn]=buttord(wp,ws,ap,as); [bz,az]= butter(N,wn,'high'); [H,W]=freqz(bz,az);

plot(W,20*log10(abs(H))); grid on;

xlabel('频率

数字信号处理实验报告--滤波器设计

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大连理工大学实验报告

学院(系): 专业: 班级:

姓 名: 学号: 组: ___

实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:

实验三 滤波器设计

一、实验结果与分析

IIR部分:

1.用buttord和butter函数,直接设计一个巴特沃兹高通滤波器,要求通带截止频率为0.6?,通带内衰减不大于1dB,阻带起始频率为0.4?,阻带内衰减不小于15dB,观察其频谱响应的特点: clc,clear

wp=0.6*pi/pi; ws=0.4*pi/pi; ap=1,as=15;

[N,wn]=buttord(wp,ws,ap,as); [bz,az]= butter(N,wn,'high'); [H,W]=freqz(bz,az);

plot(W,20*log10(abs(H))); grid on;

xlabel('频率

数字信号处理FIR滤波器设计实验报告

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[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]);%用kaiserord函数估计出滤波器阶数n和beta参数

h1=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta),'noscale'); [hh1,w1]=freqz(h1,1,256); figure(1)

subplot(2,1,1)

plot(w1/pi,20*log10(abs(hh1))) grid

xlabel('归一化频率w:曾慧');ylabel('幅度/db'); subplot(2,1,2)

plot(w1/pi,angle(hh1)) grid

xlabel('归一化频率w:曾慧');ylabel('相位/rad');

图一

[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.75],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]);%用kaiserord函数估计出滤波器阶数n和beta参数

h1=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta),'noscale'); [hh1,w1]=freqz(

数字信号处理论文-带通滤波器

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本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势,介绍了数字滤波器的基本结构,在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上,指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足,提出了一种利用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。

1.1 数字滤波器的研究背景与意义

当今,数字信号处理[1] (DSP:Digtal Signal Processing)技术正飞速发展,它不但自成一门学科,更是以不同形式影响和渗透到其他学科:它与国民经济息息相关,与国防建设紧密相连;它影响或改变着我们的生产、生活方式,因此受到人们普遍的关注。

数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势,而数字化是智能化和网络化的

数字信号处理(IIR数字滤波器设计及软件实现)实验报告

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计算机科学与工程学院

《数字信号处理》实验报告[4]

《数字信号处理》实验报告

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计算机科学与工程学院 含载频成分。 (3)编程序调用 MATLAB 滤波器设计函数 ellipord 和 ellip 分别设计这三个椭圆滤波 器,并绘图显示其幅频响应特性曲线。 (4)调用滤波器实现函数 filter,用三个滤波器分别对信号产生函数 mstg 产生的信 号 st 进行滤波,分离出 st 中的三路不同载波频率的调幅信号 y1(n)、y2(n)和 y3(n), 并绘 图显示 y1(n)、y2(n)和 y3(n)的时域波形,观察分离效果。

三、信号产生函数 mstg 清单function st=mstg %产生信号序列向量 st,并显示 st 的时域波形和频谱 %st=mstg 返回三路调幅信号相加形成的混合信号,长度 N=1600 N=1600 %N 为信号 st 的长度。 Fs=10000;T=1/Fs;Tp=N*T; %采样频率 Fs=10kHz,Tp 为采样时间 t=0:T:(N-1)*T;k=0:N-1;f=k/Tp; fc1=Fs/10; %第 1 路调幅信号的载波频率 fc1=1000Hz, fm1=fc1/10; %第 1 路调幅信号的调制信号

数字信号处理巴特沃斯模拟低通滤波器报告

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《数字信号处理》课程设计报告

设计课题 巴特沃斯模拟低通滤波器

专业班级 08电气信1班 姓 名 ********************* 学 号 080705135 080705117 080705125 指导老师 ***** 报告日期 2011年11月18日星期五

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目录

一、滤波器简介……………………………………………3

1.1模拟滤波器的工作原理…………………………………3 1.2 滤波器的主要技术指标…………………………………4

二、模拟滤波器的设计……………………………………5

2.1 模拟滤波器的设计方法…………………………………6 2.2巴特沃斯滤波器设计原理………………………………..7 2.3函数说明………………………………

电子科技大学数字信号处理实验4-滤波器设计

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电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

学生姓名:好心的学长 学 号: 指导教师:

一、实验室名称:数字信号处理实验室 二、实验项目名称:数字滤波器的设计及实现 三、实验原理:

一.数字滤波器设计:

1.数字滤波器设计步骤:

(1) 根据给定的滤波器设计要求,得到参数化描述,即通带,阻带截

止频率 p和 s,通带阻带纹波 p和 s等数据。

(2) 找一个数字系统函数G(z),使其频率响应逼近设计要求。 (3) 择合适的滤波器结构对满足要求的传递函数G(z)进行实现。

2.数字滤波器设计中的注意事项:

(1) 设计要求的参数化:图1给出了一个典型的数字低通滤波器的幅

频特性说明。理解每个参数的物理含义。

过渡带

P 通带 P S 阻带 S

图1.典型的数字LPF幅频特性

(2) 滤波器类型选择:在数字滤波器实现中可选择IIR滤波器和FIR

滤波器两种。在实现相同幅频特性时,IIR滤波器的阶数会相对FIR滤波器的更低;而在实现中,对相同阶数的两种滤波器来看,对每个采样值所做的乘法数量,IIR约为FIR的两倍;另外,FIR

还可以方便地设计成线性相位滤波器。总的来说,IIR滤波器除不能实现线性相位这一点外,由于阶数的原因,从计算复杂度上

数字信号处理巴特沃斯滤波器的汉明窗设计 - 图文

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数字信号处理课程设计-巴特沃斯hamming

1 绪论

1.1课程设计背景

《数字信号处理》课程是一门理论和技术发展十分迅速、应用非常广泛的前沿性学科,他的理论性和实践性都很强,他的特点是:要求的数学知识多,包括高等代数、数值分析、概率统计、随机过程等。要求掌握的基础知识强,网络理论、信号与系统是本课程的理论基础与其他学科密切相关,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。学生在学习这门课程时,普遍感到数字信号处理的概念抽象,对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此,如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力,是本课程教学中所要解决的关键问题。为了配合《数字信号处理》专业基础课的理论教学,我们在电子信息工程专业教学计划中安排了二周的《数字信号处理》课程设计,他是针对《数字信号处理》的基础理论和算法进行实践环节的一个综合训练,以便学习巩固所学的知识,加强理论和实际结合的能力,培养学生的综合设计能力与实际工作能力。Matlab语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析 领域

数字信号处理实验3

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数字信号处理实验三

1、 第一题结果: (1)切比雪夫1型

用MATLAB得到的结果: bt =1.0e+017 *

0 0 0 0 2.7895 at = 1.0e+017 *

0.0000 0.0000 0.0000 0.0002 3.9403

bz = 0.2034 0.8136 1.2204 0.8136 0.2034 az = 1.0000 1.3683 1.3594 0.5480 0.3215

2.7895?1017s?4即模拟滤波器方程是:Ha(s)? 17?417?50.0002?10s?3.9403?10s0.2034?0.8136z?1?1.2204z?2?0.8136z?3?0.2034z?4H(z)? 数字滤波器方程是:

1?z?1?1.3683z?2?1.3594z?3?0.5480z?4?0.3215z?5用脉冲响应不变法设计滤波器得到如下结果图:

1

可见产生了较大的频谱混叠

(2)切比雪夫2型

用MATLAB得到的结果: bt =1.0e+018 *

0.0000 -0.