用双线性变换法设计原型低通为巴特沃斯型的数字高通滤波器.pdf

《数字信号处理》 课程设计报告 用双线性变换法设计原型低通为巴特沃斯型的 IIR 数字高通滤波器 学院： 姓名： 班级： 学号： 目 录 一、设计目的及设计内容 ···············································2 二、概念设计 ······························································4 三、详细设计 ·································· 1 错误！未定义书签。 四、实验总结 ··························································· 22· 五、参考文献 ··························································· 23· 一、 设计目的及设计内容 当今，数字信号处理 (DSP：Digtal Signal Processing)技术正飞速发展， 它不但 自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科： 它与国民经济息息相关， 与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普 遍的关注。 数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势，而数字化是智能化 和网络化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号、电视信号、 雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气 象信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。上述这些信号大 部分是模拟信号，也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变 量可以是一维的，也可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量 是时间，经过时间上的离散化 ( 采样 ) 和幅度上的离散化 ( 量化 ) ，这类模拟信号便 成为一维数字信号。因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号 经采样和量化后，得到的数字信号是一个一维离散时间序列；而图像信号经采样 和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理，就是用数 值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的某种形式。例 如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信 号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对 信号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用；对信号 进行编码以达到数据压缩的目的，等等。 数字滤波技术是数字信号分析、 处理技术的重要分支 [2-3] 。无论是信号的获取、 传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活 地传输是至关重要的。在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤 波器了。数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。 1.1 设计目的： （1）熟悉用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器的原理与方法； （2 ）学会调用 MATLAB 信号处理工具箱中滤波器设计函数（或滤波器设计分析 工具 fdatool ）设计各种 IIR 数字滤波器， 学会根据滤波需求确定滤波器指标参数。 （3 ）掌握 IIR 数字滤波器的 MATLAB 实现方法。 （4 ）通过观察滤波器输入输出信号的时域波形及其频谱，建立数字滤波的概念。 2 1.2 设计内容： 本次课程设计的内容为用双线性变换法设计原型低通为巴特沃兹型的数字 IIR 高通滤波器，