數(shù)據(jù)中心管理制度及數(shù)字信號處理報告

深圳市海吉星國際農(nóng)產(chǎn)品物流管理有限公司數(shù)據(jù)中心管理制度名稱：數(shù)據(jù)中心管理制度文件性質(zhì)：試行制定部門：信息部 制度等級：三級制度版本號：SZHJX-IT-005 發(fā)布號：IT-2015-005本文總頁數(shù)：31 保密等級 ：內(nèi)部公開附件：8 日期：[文檔批準(zhǔn)歷史]版本號日期批準(zhǔn)人備注[文檔版本歷史]版本號日期作者修改基于以下版本[參考文檔] 編號文檔名（鏈接）12

數(shù)據(jù)中心管理制度目的為正常有序地開展物流園數(shù)據(jù)中心工作，保障機(jī)房設(shè)備與軟件系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運行，結(jié)合本園區(qū)業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)中心具體情況，特制訂本制度。適用范圍本制度適用于信息部數(shù)據(jù)中心的日常管理。數(shù)據(jù)中心環(huán)境管理每月5日由白班值班人員用吸塵器吸一次機(jī)柜和地板的灰塵，保持?jǐn)?shù)據(jù)中心整體環(huán)境干凈、美觀、整潔有序，確保機(jī)房內(nèi)無紙類、塑膠等易燃物品，保持無塵潔凈環(huán)境。每月20日由白班值班人員對空調(diào)的過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。進(jìn)入機(jī)房者必須脫鞋或穿鞋套。機(jī)房內(nèi)嚴(yán)禁吸煙，不得攜帶任何易燃、易爆、腐蝕性、強(qiáng)電磁、輻射性等對設(shè)備正常運行構(gòu)成威脅的物品進(jìn)入機(jī)房；嚴(yán)禁將食物、水帶入數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心機(jī)房地板及各類物品出現(xiàn)污垢時，必須及時采取措施清理干凈（用抹布和酒精棉球擦），保持機(jī)房無塵潔凈環(huán)境。機(jī)房溫度控制在21℃~23℃范圍內(nèi)。機(jī)房內(nèi)相對濕度控制在40%~60%范圍內(nèi)。檢查發(fā)現(xiàn)服務(wù)器沒有固定好的應(yīng)立即用螺絲固定。規(guī)范各服務(wù)器的擺放，同一型號，同一應(yīng)用的服務(wù)器盡量放在一起。各機(jī)柜的設(shè)備需用標(biāo)簽標(biāo)明設(shè)備名稱、IP、用途，線纜需用標(biāo)簽在兩頭標(biāo)明連接的對端位置。數(shù)據(jù)中心日常維護(hù)日常檢查管理值班人員每天巡查服務(wù)器運行狀況、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)、存儲設(shè)備運行情況，認(rèn)真填寫機(jī)房巡視記錄（見附件3：機(jī)房巡檢表），機(jī)房巡視周期為每天兩次，其中8:30、17:00均為交接班巡視。每天檢查動力電力狀態(tài)、UPS工作狀態(tài)、精密空調(diào)狀態(tài)、消防設(shè)施、新風(fēng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等是否正常運轉(zhuǎn)，無警報發(fā)出。做好數(shù)據(jù)中心安全管理工作，出現(xiàn)機(jī)房盜竊、破門、火警、水浸、110報警等突發(fā)事件時，數(shù)據(jù)中心值班人員按照應(yīng)急預(yù)案（見附件6：機(jī)房突發(fā)事故應(yīng)急處理預(yù)案）開展救援管理工作。數(shù)據(jù)中心工程師負(fù)責(zé)建立完善的《機(jī)房設(shè)備信息匯總表》（見附件7）及常用操作文檔，禁止惡意破壞操作日志，并在文件服務(wù)器上將匯總表共享給數(shù)據(jù)中心所有成員。值班人員每班巡檢1次各設(shè)備LED指示燈報警狀態(tài)，按本制度異常管理相關(guān)條款處理報警事件。值班人員每天上班監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，按本制度異常管理相關(guān)條款處理報警事件。設(shè)備進(jìn)入機(jī)房并部署完畢后，值班人員需立即將設(shè)備相關(guān)信息更新進(jìn)《機(jī)房設(shè)備信息匯總表》（見附件7）。設(shè)備進(jìn)出機(jī)房需要在《機(jī)房設(shè)備進(jìn)出登記表》(見附件4)進(jìn)行登記，處理相應(yīng)的記錄文檔。對設(shè)備進(jìn)行物理、邏輯配置等操作，需在操作前向信息部負(fù)責(zé)人提交申請，同時提交完善的方案文件。得到部門負(fù)責(zé)人同意后方可進(jìn)行變更操作，并需填寫《機(jī)房設(shè)備變更日志》（附件5）。數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)每周對巡檢結(jié)果進(jìn)行檢查。異常管理小型機(jī)、數(shù)據(jù)庫、中間件服務(wù)器、應(yīng)用PC服務(wù)器、路由器、交換機(jī)設(shè)備、存儲設(shè)備是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備，必須配置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)觀察和追蹤設(shè)備異常情況。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時，設(shè)備供應(yīng)商、服務(wù)提供商現(xiàn)場工程師進(jìn)入機(jī)房須先提出申請，并提交完善的方案，取得信息部負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，在數(shù)據(jù)中心工作人員陪護(hù)下操作。任何存在風(fēng)險的異動操作都必須首先備份相關(guān)系統(tǒng)，預(yù)備回滾措施。當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，能夠迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)。自然災(zāi)害發(fā)生情況下，可以用災(zāi)難恢復(fù)來保護(hù)數(shù)據(jù)安全。異常包括但不限于以下情況，任何干擾或者可能干擾公司業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)的情況都屬于異常情況：設(shè)備工作環(huán)境異常：電源斷電、網(wǎng)絡(luò)中斷、溫濕度異常等；設(shè)備物理故障異常：服務(wù)器硬件故障、交換機(jī)硬件故障等；設(shè)備系統(tǒng)資源異常：CPU使用率長時間大于85%、硬盤空間使用率大于85%、內(nèi)存或者交換空間使用率大于85%；服務(wù)應(yīng)用異常：中間件停止工作、數(shù)據(jù)庫停止工作。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時，按異常設(shè)備處理流程處理異常情況。異常出現(xiàn)時，值班人員立即著手解決；值班人員不能在異常出現(xiàn)10分鐘內(nèi)解決的，或者預(yù)計不能解決的，立即聯(lián)系相關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé)人，嘗試在指導(dǎo)下解決問題，或者由設(shè)備負(fù)責(zé)人遠(yuǎn)程處理；異常出現(xiàn)20分鐘內(nèi)不能解決的，設(shè)備負(fù)責(zé)人需立即到場處理問題，并通知數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人異常情況；異常出現(xiàn)1個小時不能解決的，或者預(yù)計不能解決的，由信息部助理聯(lián)系維保服務(wù)商或者廠商工程師提供協(xié)助。罰則初次違反本制度，須學(xué)習(xí)本制度，并向數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人提交檢討報告。季度累計兩次（含）違反本制度，須提交事故報告及個人懲戒保證，當(dāng)月績效中的工作質(zhì)量分和工作態(tài)度分各扣5分，扣完為止，同時在部門內(nèi)部通報批評。違反以上制度，致使公司生產(chǎn)業(yè)務(wù)正常運行受到影響的，按公司《責(zé)任追究制度》處理；造成一次性損失1500元以上或季度累計3000元以上的，或未經(jīng)部門負(fù)責(zé)人許可復(fù)制非公開資料的按勞動合同第二十八條規(guī)定和保密協(xié)議第七條規(guī)定處理。本《數(shù)據(jù)中心管理制度》自發(fā)布之日起實施。本《數(shù)據(jù)中心管理制度》由公司信息部負(fù)責(zé)解釋。制度類附件制度類附件1《執(zhí)行信息服務(wù)中斷任務(wù)操作指引》制度類附件2《異常處理等級提升操作指引》制度類附件3《機(jī)房巡檢表》制度類附件4《機(jī)房設(shè)備進(jìn)出登記表》制度類附件5：《機(jī)房設(shè)備變更日志》制度類附件6：《機(jī)房突發(fā)事故應(yīng)急處理預(yù)案》制度類附件7《機(jī)房設(shè)備信息匯總表》制度類附件8《申請進(jìn)入機(jī)房操作指引》

制度類附件1《執(zhí)行信息服務(wù)中斷任務(wù)操作指引》執(zhí)行信息服務(wù)中斷任務(wù)工作指引1、 目的為了保障設(shè)備升級、切割、重新部署等離線或停機(jī)維護(hù)事項穩(wěn)健進(jìn)行，有效配合各部門工作正常開展，特制定本工作指引。2、 適用范圍適用于信息部門離線或停機(jī)中斷服務(wù)事項的操作。3、 職責(zé)1、運維工程師負(fù)責(zé)提前與相關(guān)服務(wù)使用部門溝通，確認(rèn)維護(hù)方案可行，且服務(wù)能夠中斷，執(zhí)行中斷任務(wù)，并保留回滾措施；2、信息部負(fù)責(zé)人、分管領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門負(fù)責(zé)人、分管領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)確認(rèn)維護(hù)方案的可行性及是否能中斷服務(wù)，并提前安排相關(guān)工作。4、 工作程序流程開始C01:信息技術(shù)工程師填寫《信息服務(wù)中斷申請表》；C02:信息部運維工程師提交《信息服務(wù)中斷申請表》給信息部負(fù)責(zé)人簽字；C03:信息部運維工程師提交《信息服務(wù)中斷申請表》給信息部分管領(lǐng)導(dǎo)簽字；C04:信息部運維工程師提交《信息服務(wù)中斷申請表》給相關(guān)部門負(fù)責(zé)人簽字；C05:信息部運維工程師提交《信息服務(wù)中斷申請表》給相關(guān)部門分管領(lǐng)導(dǎo)簽字；C06:信息部運維工程師向全公司所有部門公告維護(hù)計劃；C07：信息部運維工程師按照公告時間，首先準(zhǔn)備備份，然后開始執(zhí)行維護(hù)工作；C08：信息部運維工程師在完成維護(hù)工作之后，向公司所有部門公告維護(hù)完成。流程結(jié)束5.指引類附件5.1指引類附件1《信息服務(wù)中斷申請表》

5.1指引類附件1《信息服務(wù)中斷申請表》信息服務(wù)中斷申請表具體區(qū)域申請事由申請人簽名：信息部負(fù)責(zé)人簽名：信息部分管領(lǐng)導(dǎo)審批：相關(guān)部門負(fù)責(zé)人意見：相關(guān)部門分管領(lǐng)導(dǎo)審批：申報日期:

制度類附件2《異常設(shè)備處理操作指引》異常設(shè)備處理工作指引1、目的為了規(guī)范管理排除異常的程序，明確升級機(jī)制，特制定本工作指引。2、適用范圍適用于信息部數(shù)據(jù)中心排除異常事項的操作。3、職責(zé)3.1值班人員檢查維護(hù)異常設(shè)備；3.2設(shè)備負(fù)責(zé)人提供協(xié)助；3.3數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人安排維保服務(wù)，并通報信息部負(fù)責(zé)人相關(guān)情況。4、工作程序流程開始:C01:值班人員發(fā)現(xiàn)異常，立即動手開始排除異常；C02： 值班人員在10分鐘內(nèi)不能排除異常的，立即請求設(shè)備負(fù)責(zé)人提供協(xié)助，設(shè)備負(fù)責(zé)人遠(yuǎn)程協(xié)助對異常情況進(jìn)行處理；C03：值班人員在設(shè)備負(fù)責(zé)人協(xié)助下仍不能在10分鐘之內(nèi)排除異常的，需要立即通知數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人。設(shè)備負(fù)責(zé)人需要立即動身前往現(xiàn)場；C04： 異常出現(xiàn)1個小時仍未能排除的，數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人需要立即聯(lián)系第三方維保服務(wù)提供方在24小時內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場處理問題，并通知部門負(fù)責(zé)人；C05： 維保服務(wù)提供方排除異常；流程結(jié)束制度類附件3：機(jī)房巡檢表巡檢時間：班次：巡檢人：設(shè)備名位置IP指示燈負(fù)責(zé)人備注電源燈硬盤燈網(wǎng)絡(luò)燈〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常〇正常〇異常消防瓶壓力值（綜合）：壓力值：消防瓶壓力值（UPS）：壓力值：消防瓶壓力值（業(yè)務(wù)）：壓力值：精密空調(diào)（綜合）：溫度：濕度：精密空調(diào)（業(yè)務(wù)）：溫度：濕度：新風(fēng)機(jī)是否開啟UPS工作狀態(tài)配電工作狀態(tài)核心交換機(jī)工作狀態(tài)表格更新

制度類附件4：機(jī)房設(shè)備進(jìn)出登記表時間設(shè)備名稱設(shè)備編號操作人批準(zhǔn)人備注制度類附件5：機(jī)房設(shè)備變更日志

時間：__年__月__日操作人：________變更設(shè)備變更原因變更操作備注部門負(fù)責(zé)人意見制度類附件6：機(jī)房突發(fā)事故應(yīng)急處理預(yù)案為確保機(jī)房安全與公司業(yè)務(wù)正常進(jìn)行，有效處置突發(fā)事件，建立統(tǒng)一指揮、職責(zé)明確、運轉(zhuǎn)有序、反應(yīng)迅速、處置有力的應(yīng)急處置體系，最大限度降低突發(fā)事件的危害，保障數(shù)據(jù)中心日常工作的正常進(jìn)行，依據(jù)有關(guān)規(guī)章制度，結(jié)合實際情況，特制定本預(yù)案。以下緊急情況都屬于重大事件，需要立即通知部門負(fù)責(zé)人。一、被盜案件應(yīng)急預(yù)案報警程序：發(fā)現(xiàn)案件時應(yīng)及時向保衛(wèi)部門報警。報告主管領(lǐng)導(dǎo)和上級部門。經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)同意后向公安機(jī)關(guān)報案；處置措施：在公安機(jī)關(guān)人員未到之前，禁止任何人進(jìn)入現(xiàn)場；注意事項：保護(hù)好現(xiàn)場，為偵破案件提供條件。積極協(xié)助公安人員勘察現(xiàn)場。二、機(jī)房漏水應(yīng)急預(yù)案發(fā)生機(jī)房漏水時，第一目擊者應(yīng)立即通知部門負(fù)責(zé)人和物業(yè)部值班人。機(jī)房運維工程師接報后應(yīng)立即前往事發(fā)地?，F(xiàn)場人員須在確保人生安全的前提下，采取一切能夠減少損失的方法。若空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏水，第一目擊者應(yīng)立即通知部門負(fù)責(zé)人和立即通知機(jī)房維保服務(wù)商進(jìn)行處理,并及時清除機(jī)房積水。若墻體或窗戶滲漏水，第一目擊者應(yīng)立即通知部門負(fù)責(zé)人并采取有效措施確保機(jī)房設(shè)備安全，同時聯(lián)系物業(yè)部值班人員，及時清除積水，維修墻體或窗戶，消除隱患。如建筑本體需要維修的，第一目擊者應(yīng)立即通知部門負(fù)責(zé)人和物業(yè)部值班人員，與物業(yè)部值班人員一起采取臨時有效措施確保機(jī)房設(shè)備安全。并要求物業(yè)部值班人立即安排施工隊搶險。三、消防和防雷應(yīng)急預(yù)案一旦發(fā)生火警，現(xiàn)場工作人員應(yīng)及時緊急撤離，立刻撥打119報警，并通知信息部負(fù)責(zé)人、監(jiān)控中心值班人員和物流園專職消防隊，做好火災(zāi)的處置工作?，F(xiàn)場工作人員可在確保自身安全的情況下，啟動消防滅火裝置系統(tǒng)，同時采取關(guān)閉電源總閘等措施，盡量減少可能造成的損失和破壞；火情結(jié)束之后，機(jī)房運維工程師應(yīng)趕赴現(xiàn)場，并向信息部負(fù)責(zé)人匯報設(shè)備損壞情況。同時立即聯(lián)系設(shè)備廠家，及時評估事故損失情況，研討恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運行的最佳解決方案。機(jī)房要作好防雷措施，安裝接地線。因雷擊造成的損失，機(jī)房運維工程師應(yīng)及時進(jìn)行核實、報損，并將詳細(xì)情況向部門負(fù)責(zé)人匯報。制度類附件7：機(jī)房設(shè)備信息匯總表序號服務(wù)器主機(jī)名設(shè)備型號IPID&KEY位置設(shè)備名用途是否生產(chǎn)狀態(tài)運行系統(tǒng)運行軟件軟件位置軟件啟動和關(guān)閉軟件占用端口監(jiān)控內(nèi)容登記人登記時間123456789101112131415備注制度類附件8《申請進(jìn)入機(jī)房操作指引》申請進(jìn)入機(jī)房工作指引1、目的為了規(guī)范數(shù)據(jù)中心機(jī)房人員進(jìn)出的管理，特制定本工作指引。2、適用范圍適用于非數(shù)據(jù)中心運維人員進(jìn)出數(shù)據(jù)中心機(jī)房的管理。3、職責(zé)3.1值班人員核實申請人進(jìn)入機(jī)房的必要性，并需在進(jìn)入申請獲得批準(zhǔn)后陪同申請人一起作業(yè)。3.2數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人審核相關(guān)申請。3.3.信息部負(fù)責(zé)人審批相關(guān)申請。4、工作程序流程開始：C01:申請人根據(jù)實際情況填寫《機(jī)房進(jìn)出申請表》。機(jī)房值班人員檢查是否符合事實，符合事實的提交給數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人審核，不符合事實的退回申請人處重新填寫；數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人審核相關(guān)申請，同意后簽字提交部門負(fù)責(zé)人審批，不同意則退回申請；信息部負(fù)責(zé)人審批相關(guān)申請，同意則在申請表上簽字，不同意則退回申請；C02：申請通過后，申請人在機(jī)房值班人員陪同下進(jìn)入機(jī)房作業(yè)。流程結(jié)束5：指引類附件5.1指引類附件1《機(jī)房進(jìn)出申請表》指引類附件1機(jī)房進(jìn)出申請表編號：________________日期：________________申請人姓名所在單位證件名稱/編碼電話號碼預(yù)計用時實際用時進(jìn)入時間離開時間進(jìn)入事由:值班人:數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人意見:年月日信息部負(fù)責(zé)人意見:年月日數(shù)字信號處理實驗報告實驗?zāi)康囊?、加深對離散傅立葉變換（DFT）和快速傅立葉變換（FFT）的理解，掌握通過兩種變換求卷積的編程方法；二、掌握設(shè)計巴特沃斯低通雙線性IIR數(shù)字濾波器的原理和方法，以及從低通轉(zhuǎn)換到高通的技術(shù)；三、掌握用窗函數(shù)設(shè)計FIR數(shù)字濾波器的原理及方法，了解各種不同窗函數(shù)對濾波器性能的影響；四、提高綜合應(yīng)用和分析的能力，Matlab編程能力等。實驗內(nèi)容實驗一一、實驗名稱快速傅立葉變換二、實驗要求編程利用FFT進(jìn)行卷積計算，通過實驗比較出快速卷積優(yōu)越性。三、實驗原理利用FFT進(jìn)行離散卷積的步驟歸納如下：(1)、設(shè)x(n)的列長為N1，h(n)的列長為N2，要求y(n)=x(n)*h(n)=x(k)h((n-k))NRN(n)= [1](2)、為使兩有限長序列的線性卷積可用其圓周卷積來代替而不產(chǎn)生混淆，必須選擇N≥N1+N2-1。為使用基-2FFT來完成卷積計算，故要求N=2v(v是整數(shù))。用補(bǔ)零的辦法使x(n)，h(n)具有列長N，即x(n)=h(n)=(3)為用圓周卷積定理計算線性卷積，先用FFT計算x(n)，h(n)的N點離散傅立葉變換x(n)X(k)[2]h(n)H(k) [3](4)組成卷積Y(k)=X(k)H(k)[4](5)利用IFFT計算Y(k)的離散傅立葉逆變換得到線性卷積y(n)。由于y(n)=WN-nk=[WNnk]*[5]可見，y(n)可由求(1/N)Y*(k)的FFT再取共軛得到。四、實驗題目兩個正弦序列的卷積（均為兩個周期，256點）輸入序列：卷積輸出： （2）正弦序列與三角序列的卷積（正弦序列為兩個周期，256點；三角序列為一個周期，256個點）輸入序列：

卷積輸出：（3）兩個矩形序列的卷積（均為兩個周期，256個點，占空比0.5）輸入序列： 卷積輸出：

（4）單位沖擊與正弦波（單位沖擊序列為256個點，正弦序列為1.7個周期，256個點）

輸入序列：卷積輸出：EMBEDPBrush任何序列與單位沖擊序列的卷積為原序列，所以結(jié)果正確。(5)正弦序列與矩形序列的卷積（兩序列均為256個點，正弦序列為兩個周期，矩形序列為兩個周期，占空比為0.2）輸入序列：

卷積輸出：主要代碼（只選一個參考，下同）：%（1）的代碼k=1:256;s1=sin(k/64*pi);s2=s1;xk=fft(s1,2*length(k)-1);yk=fft(s2,2*length(k)-1);rm=ifft(xk.*yk);m=(-255):(255);stem(m,rm)xlabel('m');ylabel('·ù?è');實驗二一、實驗名稱IIR數(shù)字濾波器二、實驗要求：設(shè)計巴特沃斯低通雙線性IIR數(shù)字濾波器，N=3，ωc=0.2π。輸入信號為以下三種序列（選擇點數(shù)為128或256）： 單位取樣三角序列（兩個周期）矩形序列（占空比0.1或0.5）給出輸出的時域及頻域效果，并進(jìn)行簡單的分析。三、實驗原理：濾波器的作用是濾除信號中某一部分的頻率分量。信號經(jīng)過濾波器處理，就相當(dāng)與信號頻譜與濾波器的頻率響應(yīng)相乘的結(jié)果。在時域里來看，這就是信號與濾波器的沖激響應(yīng)相卷積。可以說濾波器就是一個卷積器。 IIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)對應(yīng)的差分方程為模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)的一般表示式為數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(z)的普遍表示式為三階次巴特沃斯濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為

由Ha(s)的系數(shù)表示經(jīng)雙極性變換后的Y(z)的表達(dá)式（三階）ωc=0.2πY(Z)=0.018099*X(Z)*Z-3+0.054297*X(Z)*Z-2+0.054297*X(Z)*Z-1+0.018099*X(Z)

+0.27806*Y(Z)*Z-3-1.18289*Y(Z)*Z-2+1.76004*Y(Z)*Z-1即y(n)=0.018099*x(n-3)+0.054297*x(n-2)+0.054297*x(n-1)+0.018099*x(n)+0.27806*y(n-3)-1.18289*y(n-2)+1.76004*y(n-1)由低通數(shù)字濾波器原形變換為高通數(shù)字濾波器由截止頻率ωc=0.2π三階低通變換為截止頻率ωc=0.6π三階高通，經(jīng)計算，其表達(dá)式為：y(n)=-0.098531x(n-3)+0.295594x(n-2)-0.295594x(n-1)+0.098531x(n)

-0.056297y(n-3)-0.42179y(n-2)-0.57724y(n-1)計算過程：由給定的條件可計算出巴特沃斯系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)，相應(yīng)可知摸擬系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)，經(jīng)雙極性變換法求出數(shù)字濾波器的系數(shù)，最后由差分方程實現(xiàn)低通濾波效果。經(jīng)相應(yīng)的Z平面映射，由映射公式變換得出數(shù)字高通濾波器系統(tǒng)函數(shù)的系數(shù)，從而由差分方程實現(xiàn)高通效果。四、實驗結(jié)果及分析：A.低通濾波：(1).單位取樣（256個點）輸入序列：低通濾波后的傅立葉變換和輸出序列： (2).三角序列（256個點，兩個周期）輸入序列：低通濾波后的頻譜和輸出序列：(3).矩形序列（兩個周期，256個點，占空比0.5）輸入序列：低通濾波后的頻譜和輸出序列：主要代碼：%y=[ones(1,64)-ones(1,64)ones(1,64)-ones(1,64)];%y=[1zeros(1,255)];y=[1:3231:-1:-32-31:3231:-1:-32-31:0]./32;k=2*length(y);[B,A]=butter(3,0.2*pi);[num1,den1]=impinvar(B,A);[h1,w]=freqz(num1,den1);[HH,TT]=impz(B,A);YY1=conv(HH,y);%YY=filter(B,A,y);f=fft(y,k);FF1=fft(YY1,k);subplot(2,2,2);stem(YY1(1:length(y)),'.');title('TheresultofFilter');subplot(2,2,1);stem(y,'.');title('Thesignalofy');subplot(2,2,3);plot(w,abs(f));subplot(2,2,4);plot(w,abs(FF1));B.高通濾波：（1）矩形序列（256個點，兩個周期，占空比0.5）輸入序列：高通濾波輸出的頻譜：高通濾波輸出：（2）矩形序列（256個點，兩個周期，占空比0.1）輸入序列：高通濾波輸出的頻譜和高通濾波輸出：主要代碼：y=[ones(1,13)-ones(1,115)ones(1,13)-ones(1,115)];k=2*length(y);[B,A]=butter(3,0.2*pi,'high');[num1,den1]=impinvar(B,A);[h1,w]=freqz(num1,den1);[HH,TT]=impz(B,A,'high');YY1=conv(HH,y);%YY=filter(B,A,y);f=fft(y,k);FF1=fft(YY1,k);subplot(2,2,2);stem(YY1(1:length(y)),'.');title('TheresultofFilter');subplot(2,2,1);stem(y,'.');title('Thesignalofy');subplot(2,2,3);plot(w,abs(f));subplot(2,2,4);plot(w,abs(FF1));實驗三一、實驗名稱FIR數(shù)字濾波器二、實驗要求：設(shè)計一個截止頻率為ωc=0.2π的線性相位低通數(shù)字濾波器，ω1=0.3π，ω2=0.3π的線性相位帶通濾波器，分別用矩形窗和海明窗對其進(jìn)行截斷，N為61。輸入序列64-128點，輸出128-256點。輸入單位取樣及矩形序列（占空比0.1），畫出輸出序列及其頻譜。三、實驗原理：

理想低通數(shù)字濾波器，其頻率特性為Hd(ejω)，現(xiàn)假設(shè)其幅頻特性|Hd(ejω)|=1，相頻特性φ(ω)=0，那么，該濾波器的單位抽樣響應(yīng)hd(n)是以為hd(0)為對稱的sinc函數(shù)，hd(0)=ωc/π。我們將hd(n)截短，例如僅取hd(-M/2)，…，hd(0)，…，hd(M/2)，并將截短后的hd(n)移位，得

h(n)=hd(n-M/2)

n=0,1,…,M

那么h(n)是因果的，且為有限長，長度為M+1，令

H(z)=∑h(n)Z-n

n=0,1,…,M即得到所設(shè)計濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)。H(z)的頻率響應(yīng)將近似Hd(ejω)，且是線形相位的。

窗函數(shù)設(shè)計法是一種逼近，用其頻響H(ejw)去逼近所要求的理想濾波器頻響Hd(ejw),用其有限長單位沖擊響應(yīng)h(n)去逼近理想濾波器的無限長單位沖擊響應(yīng)hd(n)，即：

設(shè)計FIRDF的關(guān)鍵是求出h(n),它應(yīng)該是一個有限長因果序列。有限性可通過對hd(n)截取一段，即與某一窗函數(shù)相乘獲得；因果性可通過在時域上進(jìn)行的時延來獲得，這不影響幅頻特性，只影響相頻。常用的窗函數(shù)有矩形窗、海明窗等。

設(shè)計時，先根據(jù)

算出hd(n)，再根據(jù)指定的窗函數(shù)點數(shù)以及窗的類型得出h(n)，對輸入的待濾波序列和h(n)做卷積，即可達(dá)到濾波效果。具體實現(xiàn)時可根據(jù)線形卷積和圓周卷積的關(guān)系，通過補(bǔ)點把線形卷積化為圓周卷積，再根據(jù)離散時域的卷積定理，借助FFT求出兩序列的頻譜，對其頻域的乘積做IFFT,即得到時域的圓周卷積。理想低通濾波器幅頻特性

可知：

同理：

帶通濾波器的單位沖擊響應(yīng)為：

h(n)=(Sinω2n-Sinω1n)/(πn)

所以：

四、實驗結(jié)果及分析：以下各圖輸入序列均為128個點，輸出序列均為256個點，濾波器窗函數(shù)取樣點的數(shù)目N均為61。低通濾波單位沖擊序列輸入：主要代碼：n=0:127;N=30;x(1)=1;x(2:128)=0;h=sin(0.2*pi*(n-30))./(pi*(n-30+eps));y=conv(x,h);Y=abs(fft(y));subplot(3,1,1);stem(n,x);xlabel('n');ylabel('x(n)');title('輸入序列');subplot(3,1,2);stem(0:254,Y);xlabel('n');ylabel('幅度/dB');title('加矩形窗低通濾波后頻譜');subplot(3,1,3);stem(0:254,y);xlabel('n');ylabel('y(n)');title('加矩形窗低通濾波后輸出序列');hd=sin(0.2*pi*(n-30))./(pi*(n-30+eps));w=0.5-0.5*cos(2*pi*n/128);h=hd.*w;y=conv(x,h);Y=abs(fft(y));subplot(3,1,1);stem(n,x);xlabel('n');ylabel('x(n)');title('輸入序列');subplot(3,1,2);stem(0:254,Y);xlabel('n');ylabel('幅度/dB');title('加海明窗低通濾波后頻譜');subplot(3,1,3);stem(0:254,y);xlabel('n');ylabel('y(n)');title('加海明窗低通濾波后輸出序列');n=0:127;h=sin(0.2*pi*(n-30))./(pi*(n-30+eps));[h1,w1]=freqz(h,1);subplot(2,1,1);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));xlabel('歸一化頻率/p');ylabel('幅度/dB');titl