文档介绍：数字滤波器
2010年4月18日
1. 实验目的及意义
实验目的
1、了解数字滤波器的基本参数;
2、学习高通、低通、带通、带阻滤波器的参数设计方法;
3、了解FIR、IIR滤波器及其性能比较。
4、了解滤波器的滤波过程。
实验意义
通过对数字滤波器的模拟仿真,使我对数字滤波器的参数设计有了清楚的认识,对数字信号的处理过程有了更深入的了解。
2. 实验原理及框图
数字滤波器的4个重要的通带﹑阻带参数是:
fp:通带截止频率(HZ);
fs:阻带起始频率(HZ);
Rp:通带内波动(dB),即通带内所允许的最大衰减;
Rs:阻带内最小衰减(dB)。
通过这些参数就可以进行离散滤波器的设计了。
Simulink提供了专门的数字滤波器模块,可以通过设置仿真参数来实现数字滤波器的滤波功能。
图一、数字滤波器原理图
图一中的滤波前信号由Sine wave模块产生,由三个幅度均为1V,频率分别为1MHZ,3MHZ,5MHZ的正弦信号相加而成,其频谱如图二所示。
图二、滤波前信号频谱
数字采样模块为Zero-order Hold模块产生,采样频率为16MHZ。
数字滤波器模块为高通型滤波器,通带大于4MHZ,阻带小于2MHZ,通带波动小于1dB,阻带衰减大于40dB,抽样频率为20MHZ。其模块参数设计如图三所示。
图三、数字滤波器参数设置
滤波前信号通过数字滤波器后,1MHZ的信号被滤除,5MHZ的信号通过滤波器, 3MHZ的信号未经完全滤波,只是幅度上有衰减。滤波后信号的频谱如图四所示。
图四、滤波后信号
3. 实验步骤及内容
在matlab的simulink中新建new model,根据超外差式接收机原理图画出实验模拟电路(详见文件
),其中各模块选取位置及参数配置为:
信号1:
信号二:
信号三:
加法器:
采样器:
数字滤波器:见实验原理图三。
连接好电路后,点击Start simulink按钮,观察实验结果与原理结果是否一致,将运行结果保存。
4. 实验结果及问题分析
实验滤波前信号和滤波后信号频谱如实验原理图二、图四所示,由两个信号的频谱比较可以发现,滤波后信号没有1MH