基于MATLAB GUI的滤波器设计软件设计2.ppt

“滤波器设计软件”设计 基于MATLAB GUI设计滤波器软件设计 * 一 MATALB GUI介绍 MATALB 可以创建图形用户界面GUI ( GraphicalUser Interface) ,它是用户和计算机之间交流的工具。MATLAB 将所有GUl 支持的用户控件都集成在这个环境中并提供界面外观、属性和行为响应方式的设置方法,随着版本的提高,这种能力还会不断加强。而且具有强大的绘图功能,可以轻松的获得更高质量的曲线图。 * 1、IIR滤波器设计原理 滤波器的设计质上是寻找一个既能物理实现，又能满足给定频率特性指标要求的系统传输函数。IIR滤波器一般采用递归型的结构，系统的输入与输出服从N阶差分方程： 相应的传输函数为 ： 二、IIR滤波器设计原理 * 2、IIR滤波器设计思想 将设计指标归一化处理 根据归一化频率，确定最小阶数N 和频率参数Wn。可供选用的阶数选择函数有:buttord，cheblord，cheb2ord，ellipord 等 运用最小阶数N 设计模拟低通滤波器原型。根据最小阶数直接设计模拟低通滤波器原型，用到的函数有：butter, chebyl,cheby2, ellip 和bessel 再用freqz 函数验证设计结果 * 3、 IIR滤波器设计编程实现 Fs=22050；Fp1=3400；Fs1=5000；Rp=3；Rs=20；%设计指标 wp1=2*Fp1 /Fs；ws1=2*Fs1 /Fs；%求归一化频率 % 确定butterworth 的最小阶数N 和频率参数Wn [n,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs)； w=blackman(n+1); %确定窗口值 b=fir1(n,wn,w);% 确定传递函数的分母系数 plot(f,20*log(abs(h))) %画幅频响应图 plot(f,angle(h)); %画相频响应图 [h,f]=freqz(b,1); %生成频率响应参数 软件效果显示 * 三、FIR滤波器设计原理 1、FIR滤波器设计原理 寻找一个FIR滤波器，使其频率响应H(ejω)逼近理想FIR滤波器的频率响应Hd(ejω). w(n)：窗函数序列 要选择合适的形状和长度 * 2、FIR滤波器设计思想 将设计指标归一化处理 根据归一化频率，选择函数buttord确定最小阶数N 和频率参数Wn 确定窗口值。Windows指定窗函数类型，默认为Hamming窗；可选Hanning、Hamming、Blackman、triangle、bartlett等窗 确定传递函数的分母系数。函数fir1的调用格式为B= fir1(n, Wn, ftype, Windows)，同时选择在此函数中选择要设计的滤波器的类型。 再用freqz 函数验证设计结果 * 3、 FIR滤波器设计编程实现 Fs=22050；Fp1=3400；Fs1=5000；Rp=3；Rs=20；N=75%设计指标 wp1=2*Fp1 /Fs；ws1=2*Fs1 /Fs；%求归一化频率 % 确定butterworth 的最小阶数N 和频率参数Wn [n,Wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs)； [B,A] = butter(N,Wn)；%确定传递函数的分子、分母系数 [h,f]=freqz(b,a,Nn,Fs_value);%生成频率响应参数 plot(f,20*log(abs(h))) %画幅频响应图 plot(f,angle(h)); %画相频响应图 软件效果显示 * 四、基于Matlab GUI的数字滤波器设计思路及实现 MATLAB提供了编写图形用户界面的功能。所谓图形用户界面, 简称为GUI GUI设计面板是GUI设计工具应用的平面，面板上部提供了菜单和常用工具按钮，左边提供了多种如命令按钮、单选按钮、可编辑文本框、静态文本框、弹出式菜单等 GUI设计面板是GUI设计工具应用的平面，面板上部提供了菜单和常用工具按钮，左边提供了多种如命令按钮、单选按钮、可编辑文本框、静态文本框、弹出式菜单等 * Filter Disign IIR滤波器 FIR滤波器 Boxcar Bartlett Blackman Hanning Hamming Kaiser Butterworth ChebyshevⅠ ChebyshevⅡ Ellipse 选择IIR或者FIR　Filter设计 Butterworth等Filter选择 窗口选择 1、滤波器设计总框图 * 2、“滤波器设计软件”设计的GUI界面设计 MATLAB GUI设计界面 “滤