




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、精选优质文档-倾情为你奉上实验五 IIR数字滤波器设计报告实验目的1. 掌握IIR数字滤波器设计方法;2. 掌握利用数字滤波器处理连续信号的方法。实验内容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. 人体心电信号的主要频率范围为005100Hz,设计带通滤波器,滤除含噪的心电信号。3. 通过观察对实际心电图信号的滤波作用,获得数字滤波的感性知识。具体实验步骤及实验结果此次试验,我运用了两种办法设计IIR数字滤波器。一种是直接运用MATLAB中已有的函数直接带入参数设计。一种是运用比较复杂的双线性法设计。并且分别进行了滤波,和对心电信号的滤波。函数法:运用MATLAB中已有
2、的函数,buttord,butter,freqz,filter等,直接代入滤波器特性的参数Wp,Ws,Rp,As就可以了。程序如下:clearclose allclcwp=100;%通带频率ws=300;%阻带频率rp=1;as=50;n=0.0005;E=0.1;f1=20;f2=400;% 1000开始混叠T=0.0005;fs=1/T;N,wn=buttord(wp/1000,ws/1000,rp,as);b,a=butter(N,wn);freqz(b,a,fs,2000);hz,w=freqz(b,a,fs,2000);%加入模拟信号t=0:n:E-n;x=cos(2*pi*t*f1
3、)+cos(2*pi*t*f2);y=filter(b,a,x);h=fft(x)/(E/n);i=fft(y)/(E/n);figure(2);subplot(232);stem(t/E*(1/n),abs(h);axis(0,0.5/n,-1,1);xlabel('输入频谱(Hz)'); subplot(235);stem(t/E*(1/n),abs(i),'r');xlabel('输出频谱(Hz)'); axis(0,0.5/n,-1,1);subplot(231);plot(t,x);xlabel('原始输入(s)');
4、subplot(234);plot(t,y);xlabel('滤波之后(s)'); subplot(233);plot(w,abs(hz);grid;xlabel('滤波器特性(Hz)');我的信号x=cos(2*pi*t*f1)+cos(2*pi*t*f2);为f1=20Hz,其中带有f2=400Hz的噪声,所以我设计了一个低通滤波器滤除信号中的高频噪声。截止频率为122.73Hz。滤波器阶数为6。通带频率wp=100; 阻带频率ws=300; rp=1;as=50;(为了计算旁边,我选用2000Hz的采样频率,这样就可以比较容易计算pi和频率的换算。)在图一
5、可以看到滤波器的dB表示形式,图二为滤波器的幅频特性。可以看到在噪声频率400Hz处的响应已经几乎为零了。所以足够滤除噪声。图三中第一个是信号在时域的图像,可以看到噪声比较明显。第二个图是对带噪声信号的频谱分析。可以看到两条谱线,一条在20Hz位置,噪声谱线在400Hz位置。而第三个是经过滤波的信号在时域的图像,已经把噪声滤除。第四个是经过滤波后的频谱。噪声谱线已经消失,不过在信号谱线位置发现有轻微的泄漏现象。滤波认为基本成功。双线性法:先对滤波器进行模拟设计,再用双线性的办法转换成数字形式。程序如下:clear;close all;clc;wp=0.3*pi;%通带频率ws=0.5*pi;%
6、阻带频率rp=1;as=30;n=0.0005;E=0.1;f1=20;f2=600; % 1000开始混叠 T=0.0005;fs=1/T;P=(2/T)*tan(wp/2);S=(2/T)*tan(ws/2);cs,ds=buttord(P,S,rp,as,'s');z,p,k=buttap(cs);bt,at=zp2tf(z,p,k);b,a=lp2lp(bt,at,ds);b,a=bilinear(b,a,fs);hz,w=freqz(b,a,fs,2);%加入模拟信号t=0:n:E-n;x=cos(2*pi*t*f1)+cos(2*pi*t*f2);y=filter(
7、b,a,x);h=fft(x)/(E/n);i=fft(y)/(E/n);figure(2);subplot(222);stem(t/E*(1/n),abs(h);axis(0,0.5/n,-1,1);xlabel('输入频谱(Hz)'); subplot(224);stem(t/E*(1/n),abs(i);xlabel('输出频谱(Hz)'); axis(0,0.5/n,-1,1);subplot(221);plot(t,x);xlabel('原始输入(s)');subplot(223);plot(t,y);xlabel('滤波之后(
8、s)'); figure(1);plot(w,abs(hz);grid;xlabel('滤波器特性(pi)');输入信号x=cos(2*pi*t*f1)+cos(2*pi*t*f2)为20Hz,噪声为600Hz。所以设计了通带频率wp=0.3*pi 阻带频率ws=0.5*pi rp=1;as=30的低通滤波器。他的幅频响应可从一图看出。二图中第一个为带噪声信号的时域图形,噪声明显。第二个是它的频谱分析,可以看到信号频谱线和噪声频谱线。第三个是经过滤波的信号图形,已经没有了噪声,比较圆滑。第四个是滤波后的频谱,噪声频谱线已经消失。滤除心电信号:把四个周期的心电信号加噪后进
9、行滤波。程序如下:clearclose allclcwp=450;%通带频率ws=600;%阻带频率rp=1;as=50;E=0.2;T=0.0005;fs=1/T;N,wn=buttord(wp/1000,ws/1000,rp,as);b,a=butter(N,wn);freqz(b,a,fs,2000);hz,w=freqz(b,a,fs,2000);%加入心电信号t=0:T:E-T;xdt=00.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0-0.-0.-0.0.0.0.10.0.-0.-0.-0.-0.00.0.0.0
10、.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0000000000000000000;x1=xdt,xdt,xdt,xdt;x=x1+cos(1400*pi*t);y=filter(b,a,x);h=fft(x)/(E/T);i=fft(y)/(E/T);figure(2);subplot(223);stem(t/E*(1/T),abs(h);xlabel('输入频谱(Hz)'); axis(0,0.5/T,0,0.06);subplot(224);stem(t/E*(1/T),abs(i),&
11、#39;r');xlabel('输出频谱(Hz)'); axis(0,0.5/T,0,0.06);subplot(222);plot(t,x);xlabel('原始输入(s)') subplot(221);plot(w,abs(hz);grid;xlabel('滤波器特性(Hz)');figure(1);plot(t,x1,'r');hold on;plot(t,y);xlabel('滤波之后(s)'); 首先,对新电信后进行频谱分析,发现心电信号主要频率成分都为低频。噪声频谱在信号的主要频谱之外。所以设计了一个低通滤波器,足以滤除高频噪声。由于,我设计的滤波器要求质量较高,所以为40阶,所以
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025-2030工业自动化领域封装晶体振荡器应用趋势与挑战分析报告
- 2025-2030工业自动化控制晶体振荡器精度要求与细分市场机会洞察报告
- 2025-2030工业级无人机适航认证进展与空域管理改革影响评估报告
- 云南三校生计算机类高考模拟试卷
- 医科大学护理学考试复习资料
- 智能家居系统PLC编程入门教程
- 苏教版一年级数学基础测试卷
- 餐饮行业节能降耗管理实施方案
- 建筑工程安全生产检查表与整改措施
- 职业体育教练团队建设计划
- GB/T 44521-2024刮板输送机安全规范
- 焊工工艺及技能训练教案
- 农业生产玉米病虫害田间识别、抗性评价与防治技术
- DZ∕T 0338.2-2020 固体矿产资源量估算规程 第2部分 几何法(正式版)
- 结缔组织教学课件
- 2023年6月新高考天津卷英语试题真题及答案解析(精校打印版)
- 兽医未来职业规划
- 余华读书分享+名著导读《我们生活在巨大的差距里》
- 中级化学检验工理论考试题库
- 幼儿园红色小故事PPT:抗日小英雄王二小的故事
- YD-T 3775-2020 大数据 分布式事务数据库技术要求与测试方法
评论
0/150
提交评论