第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計演示文稿

第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有29頁\編輯于星期四（優(yōu)選）第十三講數(shù)字信號處理模擬濾波器設(shè)計現(xiàn)在是2頁\一共有29頁\編輯于星期四典型理想濾波器類型和幅頻響應(yīng)現(xiàn)在是3頁\一共有29頁\編輯于星期四語音處理語音音調(diào)轉(zhuǎn)換原始語音帶通濾波器濾波后語音：%Thechirpsignalloadchirp;wavplay(y,Fs,'sync');wavwrite(y,Fs,'original_wave.wav');%fftfy=dct(y);ly=length(y);%--------bandpassfilter-------%ellipticfilterdesign[bp,ap]=ellip(6,0.1,80,[38004200]/(ly/2));%filteringthesignalbandpass=filter(bp,ap,y);%playthesignalprocessedbybandpassfilterwavplay(bandpass,Fs);wavwrite(bandpass,Fs,'bandpassed_wave.wav');現(xiàn)在是4頁\一共有29頁\編輯于星期四語音處理語音音調(diào)轉(zhuǎn)換原始語音帶阻濾波器濾波后語音：[bs,as]=ellip(6,3,50,[300400]/(1024/2),'stop');%filteringthesignalbandstop=filter(bs,as,y);%playthesignalprocessedbybandstopfilterwavplay(bandstop,Fs);wavwrite(bandstop,Fs,'bandstoped_wave.wav');現(xiàn)在是5頁\一共有29頁\編輯于星期四Original=imread('redbud.jpg');%imageenhancementbyintensityadjustmentChanged=imadjust(Original,[0.30.7],[]);%highpassfilterh=fspecial('log');%filteringchangedimageFiltered=imfilter(Changed,h);%plottheresultfigure;subplot(2,2,1),imshow(Original);title('OriginalImage');subplot(2,2,2),imshow(Changed);title('EnhancedImage');subplot(2,2,3),imshow(Filtered);title('FilteredImage');subplot(2,2,4),freqz2(h);title('Frequencyresponseofhighpassfilter');現(xiàn)在是6頁\一共有29頁\編輯于星期四

數(shù)字濾波器的參數(shù)指標(biāo)

IIR濾波器:從連續(xù)時間濾波器(模擬)的設(shè)計

(1)CT濾波器的設(shè)計☆沖激響應(yīng)不變法☆雙線性變換變法

FIR濾波器:數(shù)字濾波器的直接設(shè)計

(1)加窗法

(2)頻率取樣法(FIR的CAD設(shè)計)第三章數(shù)字濾波器的設(shè)計模擬濾波器設(shè)計方法成熟，有完整的設(shè)計公式和完善的圖表，有典型濾波器類型可用現(xiàn)在是7頁\一共有29頁\編輯于星期四A.數(shù)字濾波器的參數(shù)指標(biāo)理想低通濾波器的幅頻特性1(a)來自于待設(shè)計數(shù)字濾波器對應(yīng)的連續(xù)時間濾波器通帶阻帶過渡帶理想濾波器：通帶內(nèi)幅頻響應(yīng)是常數(shù)；相頻響應(yīng)為0或頻率的線性函數(shù)，不可實(shí)現(xiàn)，只能在容差情況下逼近現(xiàn)在是8頁\一共有29頁\編輯于星期四DT濾波器的參數(shù)指標(biāo)(II)對數(shù)形式的幅度響應(yīng)（indB)現(xiàn)在是9頁\一共有29頁\編輯于星期四IIR數(shù)字濾波器設(shè)計基本方法現(xiàn)在是10頁\一共有29頁\編輯于星期四B.IIR濾波器設(shè)計原理(1)DTspecs(2)CTspecs(3)(4)▲轉(zhuǎn)換法IIR濾波器設(shè)計的基本步驟：指標(biāo)轉(zhuǎn)換設(shè)計轉(zhuǎn)換數(shù)字域指標(biāo)模擬域指標(biāo)現(xiàn)在是11頁\一共有29頁\編輯于星期四3-1.模擬濾波器設(shè)計▲常見原型模擬濾波器的類型

●

Butterworth濾波器—幅頻特性單調(diào)下降

●

Chebyshev濾波器—在通帶或阻帶內(nèi)有波動，可以提高選擇性

●橢圓(Elliptic)濾波器—在通帶和阻帶內(nèi)均有波動，可選性好現(xiàn)在是12頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.1Butterworth濾波器N越大，越接近理想特性功率123410現(xiàn)在是13頁\一共有29頁\編輯于星期四

將幅度平方函數(shù)|Hn(jΩ)|2寫成s的函數(shù)：

歸一化Butterworth原型濾波器：確定歸一化低通原型濾波器后，其他Butterworth低通、高通、帶通和帶阻濾波器都可以通過變換得到極點(diǎn)：K=0,…,2N-1現(xiàn)在是14頁\一共有29頁\編輯于星期四三階巴特沃斯濾波器極點(diǎn)分布極點(diǎn)分布是沿虛軸對稱的，取左半平面極點(diǎn)作為Hn(s)的極點(diǎn)Bn(s)---N階巴特沃斯多項(xiàng)式現(xiàn)在是15頁\一共有29頁\編輯于星期四巴特沃斯歸一化低通濾波器參數(shù)現(xiàn)在是16頁\一共有29頁\編輯于星期四P.287現(xiàn)在是17頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計設(shè)計過程：重點(diǎn)：階次N和截止頻率現(xiàn)在是18頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計確定階數(shù)N：0dBk1k2P.983-13(X)現(xiàn)在是19頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.1Butterworth濾波器的設(shè)計確定截止頻率：取中間值要求：現(xiàn)在是20頁\一共有29頁\編輯于星期四Butterworth濾波器設(shè)計舉例(I)21.387現(xiàn)在是21頁\一共有29頁\編輯于星期四Butterworth濾波器設(shè)計舉例(I)現(xiàn)在是22頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.2.Chebyshev濾波器N=4N=10N=21現(xiàn)在是23頁\一共有29頁\編輯于星期四3.1.2.Chebyshev濾波器

—波紋系數(shù)小于1的正實(shí)數(shù)現(xiàn)在是24頁\一共有29頁\編輯于星期四N=0,4,5切比雪夫多項(xiàng)式曲線T4(x)T5(x)T0(x)TN(x)T5(x)T4(x)現(xiàn)在是25頁\一共有29頁\編輯于星期四圖3-5(c,d)切比雪夫Ⅰ型濾波器幅頻特性現(xiàn)在