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用MATLAB設(shè)計(jì)FIR濾波器的方法

作者: 時(shí)間:2012-03-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

4 FDATool設(shè)計(jì)法

FDATool(Filter Design Analysis Tool)是信號(hào)處理工具箱專(zhuān)用的設(shè)計(jì)分析工具,操作簡(jiǎn)單、靈活,可以采用多種設(shè)計(jì)和IIR。在命令窗口輸入FDATool后回車(chē)就會(huì)彈出FDATool界面。

4.1 帶通設(shè)計(jì)

已知濾波器的階數(shù)n=38,beta=3.4。本例中,首先在Filter Type中選擇Bandpass;在Design Method選項(xiàng)中選擇 Window,接著在Window選項(xiàng)中選取Kaiser,Beta值為3.4;指定Filter Order項(xiàng)中的Specify order為38;采樣頻率Fs=100Hz,截止頻率Fc1=10Hz,Fc2=20Hz。設(shè)置完以后點(diǎn)擊窗口下方的Design Filter,在窗口上方就會(huì)看到所設(shè)計(jì)濾波器的幅頻響應(yīng),通過(guò)菜單選項(xiàng)Analysis還可以看到濾波器的相頻響應(yīng)、組延遲、脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)、零極點(diǎn)配置等。設(shè)計(jì)完成后將結(jié)果保存為kaiser15.fda文件。

4.2 Simulink仿真

在Simulink環(huán)境下,將濾波器文件kaiser15.fda導(dǎo)入Digital Filter Design模塊,輸入信號(hào)為s(t)=sin(10πt)+sin(30πt)+sin(60πt),生成的仿真圖和濾波效果如圖2所示。

44.jpg

(1)Simulink仿真圖 (2)濾波前后的離散波形
圖2 Simulink仿真圖和濾波效果圖

5 SPTool設(shè)計(jì)法

SPTool是信號(hào)處理工具箱中自帶的交互式圖形用戶(hù)界面工具,它包含了信號(hào)處理工具箱中的大部分函數(shù),可以方便快捷地完成對(duì)信號(hào)、濾波器及頻譜的分析、設(shè)計(jì)和瀏覽。在本例中按以下步驟完成濾波器的設(shè)計(jì)和濾波:

創(chuàng)建并導(dǎo)入信號(hào)源。
在MATLAB命令窗口輸入命令:
Fs=100;t = (0:100)/Fs;
s = sin(2*pi*t*5)+sin(2*pi*t*15)+sin(2*pi*t*30);

此時(shí),變量Fs、t、s將顯示在workspace列表中。在命令窗口鍵入Sptool,將彈出Sptool主界面,如圖3所示;點(diǎn)擊菜單File/Import將信號(hào)s導(dǎo)入并取名為s。

(2)單擊Filters列表下的New,按照參數(shù)要求設(shè)計(jì)出濾波器filt1,具體步驟類(lèi)似于3.2.1。

(3)將濾波器filt1應(yīng)用到s信號(hào)序列。分別在Signals、Filters、Spectra列表中選擇s、filt1、mtlbse,單擊Filters列表下的Apply按鈕,在彈出的Apply Filter對(duì)話框中將輸出信號(hào)命名為sin15hz。

(4)進(jìn)行頻譜分析。在Signals中選擇s,單擊Spectra下的Create按鈕,在彈出的Spectra Viewer界面中選擇Method為FFT,Nfft=512,單擊Apply按鈕生成s的頻譜spect1。同樣的步驟可以生成信號(hào)sin15hz的頻譜spect2。

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