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1、山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验结题报告实验项目名称基于matlab的数字滤波器设计及滤波仿真三个正弦信号用三种方法进行滤波分离1.编程法、2.Simulink、3.SPTool法与FDATool法、实验摘要随着通信行业和电子计算机技术的发展，数字信号处理技术受到了越来越广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展，数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一，本文详细介绍了利用MATLAB信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。利用Maltab模拟一个基本输入信号(如三个正弦频率
2、信号的叠加)，自行设定滤波器的技术指标，用程序设计法设计各种滤波器(低通，高通，带通)，使用Simulink进行滤波仿真最后得到分离的三个正弦频率信号，并与理论上得滤波效果进行对比和讨论。二、实验目的深入理解IIR和FIR数字滤波器的概念、基本原理和方法，学会用MATLAB语言和FADtool设计数字滤波器，掌握各种数字滤波器的设计方法和特点，熟悉MATLAB及其数字信号处理工具箱的使用方法，通过设计和仿真来加深学生对滤波的理解并提高设计能力，学习创新性实验报告的撰写方法。三、实验场地及仪器、设备和材料：实验室：J11-318实验设备：PC机一台，Matlab软件四、实验内容(1) 、实验原理
3、: 正弦信号：x(n)=Asin(wn+申) 巴特沃斯模拟滤波器的设计：N,Wc=buttord(Wp,Ws,ap,as,s)N,wc=buttord(wp，ws，ap，as)用于计算巴特沃斯数字滤波器的阶数N和3dB截止频率wc。调用参数wp，ws分别为数字滤波器的通带、阻带截止频率的归一化值，要求：OWwplb卜|10.0fwormal|fflB寸untitled(3)SPTool和FADtool应用:：SPTool主界面FileEditWindowHelpmtlbvectorLSIpdesignInrtlbseautochirpvectorPZIpimportedchirpseautot
4、r引nvectorFIRbpdesigntrainseautosig_sourcevectorfiltldesign盹训vectorfilt2designsighighvectorfiltSdesignsigbandTTSignalsFiltersSpectraunoselectio*AAsBHN邓WazbztwcwpWET-OKCancelI3Filte-rE?-iqnEiAnalysisTaol-(filtljFileEditAnalystTargetsViewVindow旦ulp耳口昏2尸d口工rHs田世纟厂霞圖?Icu-TniFtcrIMonrrtionrriaQniludBRaspu
5、reECdB,ruidure:Crct-FormI(Ecnd-OrciefsedtoreCtcfer.11Sscticns:6仝由巴VSauce:gmigrwd5101530Frequency10-15却Frequency|kHzFileEditAnlpsi-sTa匚getsViewVindnwH=lpuiaDihJlbd田拈客囹厂需&?曲Strudue.Direef-FormII,Secmd-OndefEecfansEer11Sedtons6Etntjfc-YesSource:DsigndLCM園加T阳hpams.BanjfssBftidstopOrffererrtiatcrTButierw
6、alfiTEjirppfe设计带通滤波器:FillerDesignRAnalysisTool-FileEditAnlyskTargetsViewWindowHelpMaA归恳左乂亡隹倒懿于ED厂噩曹机QjrrerlFillttInlLtitieiJixiIVfngntLichRexpense(d0).世SP1-SE由S1520FrsqucncyikHzjWirudLfD.Cred-FarmsSecond-OrdErSeclionfiOrdet:1+Sedtons:TStctotSource:Dskred_RrapaiseTi/peLXp晞HiipaBand75-LFiltErOrdcSpeci
7、fywd=ilMfagkudeSpecHicdiDnsUnik:(6T慮Mrid脚声日町五、实验结果与分析1、实验现象、数据记录(l)Matlab程序设计：(2)Sinmulink仿真:flSrnpPp回rBlScope2=回*&関|Q湮31A|S滾SIBPPft00f(3)SPTool和FADtool应用:低通滤波后的信号：SignalBrnwierfileMarkersWindowHelpsigi_low(9601x1real,Fs=48000j0.D2O.W0.060.16y.oasmMaikci2r013333y.0JJ45S01dr0l666fi6B67dy-O.：=rl1?1高通滤
8、波后的信号:裁sgnalErawc?rAleMarkersWindowHelp呂/：；X二-hiJr三画门二匡胪敌孑務d:t:O60330BB即：0JHB42MarkedKCQ6E667y.0.0379Marike(2K-3-13333/:D.846320.02a.04a.aso.as0.14D.1S0.2年月日FileMarkersWindowHelpsig_band(9601x1real.F3=49000)D-1GCfe：0.0556ffie67Marker1Q.CC6667Marke2K：Q.13333!/-D.03D41V-004102dy:-0J&114i指导教师签名:带通滤波后的信
9、号:昌叫心|関%|L.1X壬伞W|討三|匾门-冈族|先咨2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：经过程序设计的方法，Sinmulink仿真，SPTool和FADtool三种方法均能得到理想的结果;但三种方法各不相同，相比而言后者较前者操作简单；3、主要关键和创新点:用程序设计的方法，Sinmulink仿真，SPTool和FADtool应用分别进行滤波器设计，进过比较，发现，它们效果相同，而Sinmulink仿真比程序设计的方法简单，SPTool和FADtool又比Sinmulink操作上直观、方便。可见Matlab的功能强大，实现方法多；作为应用人员，要了解每一种方法，并掌握最简单的方法。Sinmulink的sin函数信号发生的频率六、指导老师评语及得分：
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