广州天河区建设网站,百度指数官网入口,网站开发代码编辑器,服装定制项目计划书matlab设计低通滤波器 文章目录 matlab设计低通滤波器 前言一、什么是滤波器#xff1f;二、滤波器的技术指标三、滤波器的分类四、巴特沃斯低通滤波器设计1.输入信号设置2.设计滤波器3.滤波器输出信号 五、采用ADI公司的滤波器向导设计滤波器 前言
例如#xff1a;随着人工…matlab设计低通滤波器 文章目录 matlab设计低通滤波器 前言一、什么是滤波器二、滤波器的技术指标三、滤波器的分类四、巴特沃斯低通滤波器设计1.输入信号设置2.设计滤波器3.滤波器输出信号 五、采用ADI公司的滤波器向导设计滤波器 前言
例如随着人工智能的不断发展机器学习这门技术也越来越重要很多人都开启了学习机器学习本文就介绍了机器学习的基础内容。 一、什么是滤波器
顾名思义滤波器就是具有频率选择作用的电路和运算处理系统。 滤波器按照使用器件的不同分为有源滤波器和无源滤波器。无源滤波器由无源器件电阻、电容、电感组成利用感容器件的阻抗特性随频率变化而变化的原理。 无源滤波器的优点是结构简单不需要电源供电可靠性高缺点是通频带内的信号能量会有损失使用感性器件会引起电磁感应电感较大时会影响滤波器的体积。 有源滤波器是由有无源器件和有源器件组成通常有源滤波器由集成运放和电阻电容组成不需要电感因此电路体积小重量轻。有源滤波器的优点是其输出阻抗很低输入阻抗和开环增益较高多级相连时相互影响比较小很容易构成多级滤波器而且滤波器的体积较小缺点是由于有源器件需要电源供电要消耗功率可靠性不如无源滤波器不适用于一些高压、大功率场合。
二、滤波器的技术指标
滤波器特性可以用其频率响应来描述按其特性的不同可以分为低通滤波器高通滤波器带通滤波器和带阻滤波器等。滤波器的阶数滤波器的阶数是指在滤波器的传递函数中有几个极点阶数同时也决定了转折区的下降速度一般每增加一阶(一个极点)。 决定滤波器阶数的技术指标主要有1通带截至频率2阻带截止频率3通带衰减4阻带衰减。
三、滤波器的分类
按照频率响应的不同滤波器可以分为巴特沃斯Butterworth滤波器、贝塞 尔Bassel滤波器、切比雪夫Chebyshev滤波器、椭圆Eliptic滤波器等种 类。这四种滤波器的特性比较如表所示
滤波器种类特性巴特沃斯滤波器通带和阻带没有起伏在通带范围内的特性曲线是最平坦的贝塞尔滤波器阻带内的衰减比巴特沃斯小截止特性差具有良好的相移特性切比雪夫滤波器具有更陡峭的过渡带在通带内等波纹起伏椭圆滤波器具有最陡峭的过渡带衰减特性截止特性最好
四、巴特沃斯低通滤波器设计
1.输入信号设置 代码如下示例 %% Parameter Interface
Frequence0 60; %单位Hz
Frequence1 1e3; %单位Hz
Frequence2 1.8e3; %单位Hz
SampleFre 4e3; %单位Hz
SampleLen SampleFre; %采样点数
%% Main
%-------------------产生三路信号
t 0:1/SampleLen:1/SampleFre*(SampleLen-1);
SignalData0 sin(2*pi*Frequence0*t);
SignalData1 2*sin(2*pi*Frequence1*t);
SignalData2 3*sin(2*pi*Frequence2*t);
SignalData3 SignalData0SignalData1SignalData2;
figure;hold onplot(t(1:150),SignalData0(1:150),b)
plot(t(1:150),SignalData1(1:150),r)
plot(t(1:150),SignalData2(1:150),k)
title(输入信号成分)
hold off
figure;plot(t(1:150),SignalData3(1:150))
title(三路信号求和)
%-------------------输入信号频域图
FFT_Data abs(fft(SignalData3));
m FFT_Data(1:length(FFT_Data)/2);
n length(SignalData3);
f (1:n/2)*(SampleFre/n);figure;
plot(f,m)
xlabel(Frequency)
ylabel(Power)
title(输入信号频谱)输入信号为sin(2pi60t)2sin(2pi1000t)sin(2pi18000t) 输入信号的时域图
输入信号的频域图 输入信号采样频率为4000Hz。
2.设计滤波器
利用命令filterDesigner启动matlab滤波器设计模块如下图所示 滤波器的类型为低通巴特沃斯滤波器滤波器阶数选择为最小阶数 1通带截至频率为800Hz 2阻带截止频率为1600Hz 3通带衰减为1dB 4阻带衰减为80dB。 滤波器的幅频和相频特性如下图所示 matlab自带的滤波器设计工具可以将该设计好的滤波器变量导出至工作区 工作区就会出现一个Hd的对象再用filter函数对输入信号进行滤波代码如下
%% 滤波器设计filterDesigner%% 信号滤波后y filter(Hd,SignalData3);figure;plot(t(1:150),y(1:150));title(输出信号时域)y_Data abs(fft(y));
m y_Data(1:length(y_Data)/2);
n length(y);
f (1:n/2)*(SampleFre/n);figure;
plot(f,m);
title(输出信号频谱)
xlabel(Frequency)
ylabel(Power)matlab设计的滤波器可以导出至simulink实现
3.滤波器输出信号
输入信号经过滤波器滤除掉了高于频率1.6KHz的信号分量。 所以输出信号时域图为 输出信号的频域图为
五、采用ADI公司的滤波器向导设计滤波器 ADI公司的滤波器向导还提供电路实现参考图
