第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計(jì)演示文稿

第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計(jì)演示文稿當(dāng)前1頁，總共29頁。（優(yōu)選）第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計(jì)當(dāng)前2頁，總共29頁。典型理想濾波器類型和幅頻響應(yīng)當(dāng)前3頁，總共29頁。語音處理語音音調(diào)轉(zhuǎn)換原始語音帶通濾波器濾波后語音：%Thechirpsignalloadchirp;wavplay(y,Fs,'sync');wavwrite(y,Fs,'original_wave.wav');%fftfy=dct(y);ly=length(y);%--------bandpassfilter-------%ellipticfilterdesign[bp,ap]=ellip(6,0.1,80,[38004200]/(ly/2));%filteringthesignalbandpass=filter(bp,ap,y);%playthesignalprocessedbybandpassfilterwavplay(bandpass,Fs);wavwrite(bandpass,Fs,'bandpassed_wave.wav');當(dāng)前4頁，總共29頁。語音處理語音音調(diào)轉(zhuǎn)換原始語音帶阻濾波器濾波后語音：[bs,as]=ellip(6,3,50,[300400]/(1024/2),'stop');%filteringthesignalbandstop=filter(bs,as,y);%playthesignalprocessedbybandstopfilterwavplay(bandstop,Fs);wavwrite(bandstop,Fs,'bandstoped_wave.wav');當(dāng)前5頁，總共29頁。Original=imread('redbud.jpg');%imageenhancementbyintensityadjustmentChanged=imadjust(Original,[0.30.7],[]);%highpassfilterh=fspecial('log');%filteringchangedimageFiltered=imfilter(Changed,h);%plottheresultfigure;subplot(2,2,1),imshow(Original);title('OriginalImage');subplot(2,2,2),imshow(Changed);title('EnhancedImage');subplot(2,2,3),imshow(Filtered);title('FilteredImage');subplot(2,2,4),freqz2(h);title('Frequencyresponseofhighpassfilter');當(dāng)前6頁，總共29頁。

數(shù)字濾波器的參數(shù)指標(biāo)

IIR濾波器:從連續(xù)時間濾波器(模擬)的設(shè)計(jì)

(1)CT濾波器的設(shè)計(jì)☆沖激響應(yīng)不變法☆雙線性變換變法

FIR濾波器:數(shù)字濾波器的直接設(shè)計(jì)

(1)加窗法

(2)頻率取樣法(FIR的CAD設(shè)計(jì))第三章數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)模擬濾波器設(shè)計(jì)方法成熟，有完整的設(shè)計(jì)公式和完善的圖表，有典型濾波器類型可用當(dāng)前7頁，總共29頁。A.數(shù)字濾波器的參數(shù)指標(biāo)理想低通濾波器的幅頻特性1(a)來自于待設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器對應(yīng)的連續(xù)時間濾波器通帶阻帶過渡帶理想濾波器：通帶內(nèi)幅頻響應(yīng)是常數(shù)；相頻響應(yīng)為0或頻率的線性函數(shù)，不可實(shí)現(xiàn)，只能在容差情況下逼近當(dāng)前8頁，總共29頁。DT濾波器的參數(shù)指標(biāo)(II)對數(shù)形式的幅度響應(yīng)（indB)當(dāng)前9頁，總共29頁。IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)基本方法當(dāng)前10頁，總共29頁。B.IIR濾波器設(shè)計(jì)原理(1)DTspecs(2)CTspecs(3)(4)▲轉(zhuǎn)換法IIR濾波器設(shè)計(jì)的基本步驟：指標(biāo)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換數(shù)字域指標(biāo)模擬域指標(biāo)當(dāng)前11頁，總共29頁。3-1.模擬濾波器設(shè)計(jì)▲常見原型模擬濾波器的類型

●

Butterworth濾波器—幅頻特性單調(diào)下降

●

Chebyshev濾波器—在通帶或阻帶內(nèi)有波動，可以提高選擇性

●橢圓(Elliptic)濾波器—在通帶和阻帶內(nèi)均有波動，可選性好當(dāng)前12頁，總共29頁。3.1.1Butterworth濾波器N越大，越接近理想特性功率123410當(dāng)前13頁，總共29頁。

將幅度平方函數(shù)|Hn(jΩ)|2寫成s的函數(shù)：

歸一化Butterworth原型濾波器：確定歸一化低通原型濾波器后，其他Butterworth低通、高通、帶通和帶阻濾波器都可以通過變換得到極點(diǎn)：K=0,…,2N-1當(dāng)前14頁，總共29頁。三階巴特沃斯濾波器極點(diǎn)分布極點(diǎn)分布是沿虛軸對稱的，取左半平面極點(diǎn)作為Hn(s)的極點(diǎn)Bn(s)---N階巴特沃斯多項(xiàng)式當(dāng)前15頁，總共29頁。巴特沃斯歸一化低通濾波器參數(shù)當(dāng)前16頁，總共29頁。P.287當(dāng)前17頁，總共29頁。3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程：重點(diǎn)：階次N和截止頻率當(dāng)前18頁，總共29頁。3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計(jì)確定階數(shù)N：0dBk1k2P.983-13(X)當(dāng)前19頁，總共29頁。3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計(jì)確定截止頻率：取中間值要求：當(dāng)前20頁，總共29頁。Butterworth濾波器設(shè)計(jì)舉例(I)21.387當(dāng)前21頁，總共29頁。Butterworth濾波器設(shè)計(jì)舉例(I)當(dāng)前22頁，總共29頁。3.1.2.Chebyshev濾波器N=4N=10N=21當(dāng)前23頁，總共29頁。3.1.2.Chebyshev濾波器

—波紋系數(shù)小于1的正實(shí)數(shù)當(dāng)前24頁，總共29頁。N=0,4,5切比雪夫多項(xiàng)式曲線T4(x)T5(x)T0(x)TN(x)T5(x)T4(x)當(dāng)前25頁，總共29頁。圖3-5(c,d)