数字切比雪夫滤波器设计.doc

电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称： 数字信号处理课程设计 基层教学单位：仪器科学与工程系 指导教师： 王娜 学号 学生姓名 （专业）班级 设计题目 21切比雪夫滤波器设计 设 计 技 术 参 数 采样频率100Hz，低频、中频、高频信号频率分别为5Hz、15Hz、30Hz 设 计 要 求 产生一个连续信号，包含低频，中频，高频分量，对其进行采样，进行频谱分析。设计低通，高通，带通滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波后信号的频谱。 分析该类型滤波器与其他类型低通滤波器（如Butterworth）优势及特点。 参 考 资 料 数字信号处理方面资料 MATLAB方面资料 周次 前半周 后半周 应 完 成 内 容 收集消化资料、学习MATLAB软件，进行相关参数计算 编写仿真程序、调试 指导教 师签字 基层教学单位主任签字 说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院 教务科 摘要 随着信息和数字时代的到来，数字信号处理已成为当今一门极其重要的学科和技术领域。在现代通信系统中，由于信号中经常混有各种复杂成分，因此很多信号的处理都是基于滤波器而进行的。所以，数字滤波器在数字信号处理中起着举足轻重的作用。 数字滤波器是数字信号处理的重要工具之一，它通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤出某些频率成分的数字器件或程序，而数字滤波器处理精度高、体积小、稳定、重量轻、灵活、不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。故本课题使用MATLAB信号处理箱和运用切比雪夫法设计数字滤波器。 数字滤波器是具有一定传输选择特性的数字信号处理装置,其输入、输出均为数字信号,实质上是一个由有限精度算法实现的线性时不变离散系统。它的基本工作原理是利用离散系统特性对系统输入信号进行加工和变换,改变输入序列的频谱或信号波形,让有用频率的信号分量通过,抑制无用的信号分量输出。数字滤波器和模拟滤波器有着相同的滤波概念,根据其频率响应特性可分为低通、高通、带通、带阻等类型,与模拟滤波器相比,数字滤波器除了具有数字信号处理的固有优点外,还有滤波精度高(与系统字长有关)、稳定性好(仅运行在0与l两个电平状态)、灵活性强等优点。 第一 信号处理设计原理 ----------------------------------------- 4 1.1 MATLAB介绍------------------------------------------------------4 1.2 数字滤波器的介绍--------------------------------------------------- 4 1.3 滤波器的分类-------------------------------------------------------- 5 1.4 数字滤波器的设计方法-------------------------------------------5 1.5 切比雪夫滤波器简介------------------------------------------------5 1.6 模拟低通滤波器 ---------------------------------------------------6 第二 用MATLAB设计切比低通雪夫滤波器----------------7 2.1 MATLAB相关函数------------------------------------------------7 2.2 数字高通滤波器的设计-------------------------------------------7 2.3 数字带通滤波器的设计-----------------------------------------8 2.4 双线性变换---------------------------------------- -----------------9 第三 切比雪夫数字滤波器的设计过程及程序,仿真-------11 3.1 切比雪夫型低通数字滤波器----------------------------------11 3.2 切比雪夫型高通数字滤波器----------------------------------14 3.3 切比雪夫型带通数字滤波器----------------------------------17