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基于MATLAB设计巴特沃斯低通滤波器 摘 要： 首先分析了巴特沃斯低通滤波器的特性。然后用MATLAB的信号处理工具箱提供的函 数设计了巴特沃斯低通滤波器，使得巴特沃斯滤波器的设计变得更加简单、快捷、直观。 巴特沃斯(Butterworth)滤波器是一种具有最大平坦幅度响应的低通滤波器，它在通信领域里已有广应用，在电测中也具有广泛的用途，可以作检测信号的滤波器。MATLAB语言是一种面向科学与工程计算的语言。它编程效率高，测试程序手段丰富，扩展能力强，内涵丰富。它的信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)提供了设计巴特沃斯滤波器的函数，本文充分利用这些函数，进行了巴特沃斯滤波器的程序设计，并将其作为函数文件保存，可方便地进行调用。 1. 巴特沃斯低通滤波器的特性 巴特沃斯低通滤波器的平方幅度响应为： 其中，n为滤波器的阶数，ωc为低通滤波器的截止频率。该滤波器具有一些特殊的性质： ① 对所有的n，都有当 ω=0时，|H(j0)|2 =1； ② 对所有的n，都有当ω=ωc时，|H(jωc)|2 =0.5 ，即在ωc处有3dB的衰减； ③|H(jω)|2 是ω的单调递减函数，即不会出现幅度响应的起伏； ④ 当n→+∞时，巴特沃斯滤波器趋向于理想的低通滤波器； ⑤ 在ω=0处平方幅度响应的各级导数均存在且等于0，因此|H(jω)|2 在该点上取得最大值