第十二讲模拟滤波器设计.ppt

1、,第三章 数字滤波器设计,3-1 模拟滤波器设计 3-2 通过模拟滤波器设计IIR数字滤波器 3-3 FIR低通数字滤波器设计方法 3-4 数字滤波器计算机辅助设计 3-5 IIR与FIR数字滤波器比较,x=3 2 5 1 6 9 8 10; y=3 0 0 2 0 0 5 0 0 1 0 0 6 0 0 9 0 0 8 0 0 10 0 0; a=abs(fft(x); b=abs(fft(y); plot(b,r); hold on; plot(a,b);,x=3 2 5 1 6 9 8 10 0 0 0 0 0 0 0 0; c=abs(fft(x); figure; plot(c);

2、hold on; plot(a,r);,典型理想滤波器类型和幅频响应,语音处理 语音音调转换 原始语音 带通滤波器,滤波后语音：,% The chirp signal load chirp; wavplay(y,Fs,sync); wavwrite(y,Fs,original_wave.wav); %fft fy=dct(y); ly=length(y); %-bandpass filter- %elliptic filter design bp,ap = ellip(6,0.1,80,3800 4200/(ly/2); %filtering the signal bandpass=filte

3、r(bp,ap,y); %play the signal processed by bandpass filter wavplay(bandpass,Fs); wavwrite(bandpass,Fs,bandpassed_wave.wav);,语音处理 语音音调转换 原始语音 带阻滤波器,滤波后语音：,bs,as = ellip(6,3,50,300 400/(1024/2),stop); %filtering the signal bandstop=filter(bs,as,y); %play the signal processed by bandstop filter wavplay(

4、bandstop,Fs); wavwrite(bandstop,Fs,bandstoped_wave.wav);,Original=imread(redbud.jpg); %image enhancement by intensity adjustment Changed=imadjust(Original,0.3 0.7,); %highpass filter h=fspecial(log); %filtering changed image Filtered=imfilter(Changed,h); %plot the result figure; subplot(2,2,1),imsho

5、w(Original);title(Original Image); subplot(2,2,2),imshow(Changed);title(Enhanced Image); subplot(2,2,3),imshow(Filtered);title(Filtered Image); subplot(2,2,4),freqz2(h);title(Frequency response of highpass filter);,Original=imread(scene.jpg); %add noise to image Changed=imnoise(Original, gaussian,0,

6、0.02); %lowpass filter h=fspecial(average); %filtering changed image Filtered=imfilter(Changed,h); %plot the result subplot(2,2,1),imshow(Original);title(Original Image); subplot(2,2,2),imshow(Changed);title(Noised Image); subplot(2,2,3),imshow(Filtered);title(Filtered Image); subplot(2,2,4),freqz2(

7、h);title(Frequency response of lowpass filter);,数字 滤波器的参数指标 IIR 滤波器: 从连续时间滤波器(模拟)的设计 (1) CT滤波器的设计 冲激响应不变法 双线性变换变法 FIR 滤波器: 数字滤波器的直接设计 (1) 加窗法 (2) 频率取样法 ( FIR 的CAD设计),第三章 数字滤波器的设计,模拟滤波器设计方法成熟，有完整的设计公式和完善的图表，有典型滤波器类型可用,A. 数字滤波器的参数指标,理想低通滤波器的幅频特性,(a) 来自于待设计数字滤波器对应的连续时间滤波器,通带,阻带,过渡带,理想滤波器：通带内幅频响应是常数；相频响

8、应为0或频率的线性函数，不可实现，只能在容差情况下逼近,DT 滤波器的参数指标 (II),对数形式的幅度响应（in dB),IIR 数字滤波器设计基本方法,B. IIR 滤波器设计原理,指标转换,设计,转换,数字域指标,模拟域指标,3-1. 模拟 滤波器设计, 常见原型模拟滤波器的类型 Butterworth 滤波器幅频特性单调下降 Chebyshev 滤波器在通带或阻带内有波动，可以提高选择性 椭圆(Elliptic )滤波器在通带和阻带内均有波动，可选性好,3.1.1 Butterworth滤波器,N 越大，越接近 理想特性,功率,1,2,3,4,10,将幅度平方函数|Hn(j)|2写成s

9、的函数：,归一化Butterworth原型滤波器：,确定归一化低通原型滤波器后，其他Butterworth 低通、高通、带通和带阻滤波器都可以通过变换得到,极点：,K=0,2N-1,三阶巴特沃斯滤波器极点分布,极点分布是沿虚轴对称的，取左半平面极点作为Hn(s)的极点,Bn(s)-N阶巴特沃斯多项式,巴特沃斯归一化低通滤波器参数,P.287,3.1.1 Butterworth滤波器的设计,设计过程：,重点：阶次N和 截止频率,3.1.1 Butterworth滤波器的设计,确定阶数N：,0dB,k1,k2,P.98 3-13 (X),3.1.1 Butterworth滤波器的设计,确定截止频率：,取中间值,要求：,Butterworth 滤波器设计举例 (I),21.387,Butterworth 滤波器设计举例 (I),Butterworth 滤波器设计举例(II),245,3.1.2. Chebyshev 滤波器,3.1.2.