systemview第二章2013.ppt

2.1 数字滤波器及设计方法概述 滤波器在算子图符中 可以用如下几种不同的方法定义线性系统图符： 在设计窗口人工输入Z域系数 从外部文件读入Z域系数 按“FIR”按钮，进行FIR滤波器设计 按“Analog”按钮，进行模拟滤波器设计 按“Comm”按钮，进行常用通信滤波器设计 按“Custom”按钮，进行自定义滤波器设计 按Laplace选项下的“Define”按钮，设定Laplace的S域系数，SystemView自动转为Z域系数 按Z.Domain选项下的“Define”按钮，设定Z域系数 1 在设计窗口人工输入Z域系数 用户可以为传递函数H（z）＝ N（z）/ D（z）的分子N（z）和分母D（z）多项式分别输入多达2048个系数 2 从外部文件读入系统系数 数据文件可以用其它方法形成（如用写字板或其它文本编辑器），但满足下列格式的3个要求： 数据必须是文本格式ASCⅡ或32位二进制格式 分子系数在前，分母系数在后，在系数数据之前必修有系数个数说明，系数紧随其后 每个数据占一行，数据之间不能有空行 以上节的例题为例，建立系数数据文件的三种形式 从外部文件读入系统系数的过程 在线性系统设计窗口中选择’file’ →’open coefficient file’ 3 FIR滤波器设计 当选择了其中任何一个滤波器后，都会出现一个相应的设计窗口，用户可以输入滤波器的通带宽度、过渡频带以及截止频率等滤波器参数，此外，还能对相应形式的滤波器设置通带内的纹波系数 相对截止频率的计算 相对截止频率＝所设计的FIR低通滤波器的截止频率÷系统的采样频率 如果系统的采样频率为1MHz，所设计的FIR低通滤波器的截止频率为50kHz，则滤波器的相对截止频率为50k/1M＝0.05。 如果在滤波器前面连接的是抽样器或采样器图符，滤波器采样速率参数也相应的采用这些图符的频率进行归一化。 滤波器抽头数的计算的方法 由SystemView自动计算抽头数 用户自己输入滤波器所需要的抽头数 可以任意输入小于2048的整数的抽头数 例：设计一个FIR低通滤波器。该滤波器的通带为100Hz，截止频率为130Hz，截止点相对于滤波器带通区内的归一化增益为－60dB 先确定系统的采样速率，因为低通滤波器的带宽为100Hz，选择1kHz的系统采样速率比较合适 打开FIR滤波器的低通滤波器的设计窗口，并设置窗口内的各个参数 这些数值可以修改，从而调整波形图的标尺 4 模拟滤波器设计 设计一个巴特沃斯低通滤波器 5 拉普拉斯系统 先将系统分解成若干个4阶表达式的乘积形式 其中 是函数图符的系统采样频率。 SystemView会自动检查在线性系统之前是否连续有抽样器或采样器图符，如果有，则根据抽样器所设置的参数自动调整Z域系数 拉普拉斯系统的设计窗口为下图 例子：建立一个由两个表达式相乘组成的系统，已知拉普拉斯变换式为 新建一个系统，首先设置系统时间，设采样率为100Hz，起始时间为0，采样点数为1024 调出拉普拉斯设计窗口 由于拉普拉斯变换式为两个部分相乘，所以在段数选择栏设为2 6. Z域设计 7.用户自定义滤波器 三种输入相位频率特性的方法 在图形界面下用鼠标直接拖拽进行设置 在文本输入框内输入数字 通过模板文件输入 8.通信滤波器设计 9.滤波器系数的量化 在用硬件实现数字滤波器时，一个重要的问题是需要多少比特才能表示出连续时间内滤波器的系数，这一比特数直接影响到滤波器的性能 SystemView按下面的双线性变换自动把每一个4阶表达式变换到Z域： 滚降系数 第2章 利用SystemView仿真滤波器 a不全为0时，为无限冲激响应滤波器，简称IIR a全为0时，为有限冲激响应滤波器，简称FIR 2.2利用仿真软件SystemView设计各种滤波器 算子库中的线性系统图符具有多种用途而且功能很强的图符之一，可以实现任何线性系统的传递函数。 过程： 1.在确定系数个数的文字框内分别输入分子和分母的系数个数 2.在系数框内输入用户系统的多项式系数，每输入一个系数后，按回车键或下箭头键即可输入下一个系数 假如有如上的传递函数，那么在分子和分母的系数个数分别为3和2；然后在分子多项式系数中输入1、0.25和0.01，在分母多项式系数中输入1和0.5 冲击响应曲线 增益响应曲线 =3 1.0 .25 .01 =2 1.0 0.5 N=3 1.0 .25 .01 D=2 1.0 0.5 Numerator=3 1.0 .25 .01 Denominator=2 1.0 0.5 文件3 文件2 文件1 三种文件格式均是有效的，其中“＝”是系数个数数据的标识符。第一个“＝”后的数字表示分子的个数，第二个“＝”后的