基于MATLAB在IIR濾波器的設(shè)計與仿真

　　3.3設(shè)計實(shí)例分析

　　由圖1(a)可知，這種濾波器在100-200Hz的通帶范圍內(nèi)是等波紋的，而在阻帶中是單調(diào)的，這是Chebyshev I濾波器的幅頻特性。由圖1(b)可知，在100-200Hz的范圍內(nèi)相移較小，其曲線近似一條直線，失真較??；當(dāng)頻率超過這一范圍時，相移較大，而且其曲線是非直線的，所以失真也較大。圖1(c)得到了Chebyshev I濾波器的時域沖激響應(yīng)，在5ms-100ms有沖激響應(yīng)，超過這一范圍的沖激響應(yīng)近似為零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了Chebyshev I帶通濾波器的設(shè)計。

　　4 Simulink仿真

　　4.1 Simulink仿真實(shí)例

　　通過調(diào)用Simulink中的功能模塊，可以構(gòu)成數(shù)字濾波器的仿真框圖。在仿真過程中，雙擊各功能模塊，隨時改變參數(shù)，獲得不同狀態(tài)下的仿真結(jié)果。例如原始信號x(t)=2sin(0.05wt)+w(t)，w(t)為隨機(jī)信號，幅值為0.2，通過一傳遞函數(shù)為H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的濾波器可得到如圖2的仿真結(jié)果。其中仿真過程中可導(dǎo)入FDATool所設(shè)計的濾波器文件。

　　4.2 仿真分析

　　比較圖2中(b)和(c)的波形可知，輸入的原始信號經(jīng)過濾波器濾波后，(b)中波形的毛刺部分(即干擾噪聲)被濾除，輸出的信號更接近正弦波，如(c)中所示波形。由此說明，傳遞函數(shù)為H(z)=0.15/(1-0.8z-1)的濾波器的設(shè)計是恰當(dāng)?shù)摹?p>　　5 結(jié)論

　　利用MATLAB的強(qiáng)大運(yùn)算功能，基于MATLAB的信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)的數(shù)字濾波器設(shè)計法可以快速有效地設(shè)計由軟件組成的常規(guī)數(shù)字濾波器，設(shè)計方便、快捷，大大減輕了工作量。在設(shè)計過程中可以對比濾波器特性。隨時更改參數(shù)，以達(dá)到濾波器設(shè)計的最優(yōu)化。利用MATLAB設(shè)計數(shù)字濾波器在數(shù)字通信系統(tǒng)和計算機(jī)領(lǐng)域信號處理中，有著廣泛的應(yīng)用前景。