分類號編號煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）基于MATLAB設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器TheDesignofButterworthLow-passingFilterBasedonMATLAB申請學(xué)位：院系：專業(yè)：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師：2011年05月26日煙臺大學(xué)基于MATLAB設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器姓名：導(dǎo)師：2011年05月26日煙臺大學(xué)煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書院（系）：光電信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院姓名學(xué)號畢業(yè)屆別專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于MATLAB設(shè)計(jì)巴特沃斯低通濾波器指導(dǎo)教師學(xué)歷職稱所學(xué)專業(yè)主要內(nèi)容:本文重點(diǎn)研究怎樣通過MATLAB來模擬出巴特沃斯低通濾波器。討論巴特沃斯低通濾波器在實(shí)際中的一些應(yīng)用，提出了巴特沃斯低通濾波器的優(yōu)點(diǎn)?；疽?著重培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力及初步的理論研究能力；查閱文獻(xiàn)資料、調(diào)查收集信息的能力；獨(dú)立思考，認(rèn)真鉆研，提出方案并論證方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖能力；調(diào)整與測試的能力，包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理的能力；外文閱讀、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)說明書、技術(shù)總結(jié)和論文的能力；語言表達(dá)、思辨能力。參考文獻(xiàn):1李亞奇.基于時(shí)分復(fù)用的CSD編碼FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì).天津大學(xué)出版社,20062冀偉.虛擬儀器及數(shù)據(jù)庫在起落架測試系統(tǒng)中的應(yīng)用.西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006進(jìn)度安排：5-6周：查找、閱讀、翻譯文獻(xiàn)。6-7周：素材加工及系統(tǒng)分析。7-8周：撰寫論文大綱。8-10周：撰寫論文。10-11周：論文修改完善。11-13周：定稿，打印論文，準(zhǔn)備答辯。指導(dǎo)教師（簽字）：年月日院（系）意見：教學(xué)院長（主任）（簽字）：年月日備注：摘要濾波器設(shè)計(jì)是數(shù)字信號處理的重要內(nèi)容。在MATLAB軟件中有豐富的濾波器設(shè)計(jì)的相關(guān)命令，掌握相關(guān)的方法后可以提高我們的工作效率。首先對巴特沃斯低通濾波器的特性進(jìn)行研究，然后用MATLAB信號處理工具箱提供的函數(shù)設(shè)計(jì)出巴特沃斯低通濾波器模型，并對具體實(shí)例進(jìn)行分析，使得巴特沃斯濾波器的設(shè)計(jì)更加快捷、直觀、簡單。關(guān)鍵詞巴特沃斯低通濾波器；MATLAB仿真；AbstractFirst，analysethecharacteristicsofButterworthlow-passfilter,seconduseMATLABsignalprocessingtoolboxdesignthemodeofButterworthlow-passfilter，tostudyitthoughanexplme.ThemethodmakesthedesignofButterworthfilterquicklier,moreintuitively,andsimp-lier.KeywordsButterworthlow-passfilter；MATLABsimulation；目錄1緒論.11.1引言.11.2數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)原理.11.3數(shù)字濾波器的應(yīng)用.21.4MATLAB的介紹.31.5本文的工作及安排.32濾波器分類及比較.521濾波器的設(shè)計(jì)原理.52.2濾波器分類.52.3四種類型模擬濾波器的比較.93巴特沃斯低通濾波器.113.1巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計(jì)原理.114MATLAB仿真及分析.154.1MATLAB工具箱函數(shù).154.2巴特沃斯低通濾波器的MATLAB仿真.155結(jié)論與展望.195.1總結(jié).195.2展望.19致謝.20參考文獻(xiàn).21煙臺大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）151緒論1.1引言凡是有能力進(jìn)行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。濾波器在如今的電信設(shè)備和各類控制系統(tǒng)里面應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最為復(fù)雜，濾波器的好壞直接決定著產(chǎn)品的優(yōu)劣。自60年代起由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器發(fā)展上了一個(gè)新臺階，并且朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價(jià)廉方向努力，其中小體積、多功能、高精度、穩(wěn)定可靠成為70年代以后的主攻方向。使以數(shù)字濾波器為主的各種濾波器得到了飛速的發(fā)展，到70年代后期，數(shù)字濾波器的單片集成已被研制出來并得到應(yīng)用。80年代，致力于各類新型濾波器的研究，努力提高性能并逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。90年代至現(xiàn)在主要致力于把各類濾波器應(yīng)用于各類產(chǎn)品的開發(fā)和研制。當(dāng)然，對數(shù)字濾波器本身的研究仍在不斷進(jìn)行。1濾波器主要分成經(jīng)典濾波器和數(shù)字濾波器兩類。從濾波特性上來看，經(jīng)典濾波器大致分為低通、高通、帶通和帶阻等。本文主要對低通數(shù)字濾波器做主要研究。1.2數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)原理所謂數(shù)字濾波器，是指輸入、輸出均為數(shù)字信號，通過數(shù)值運(yùn)算處理改變輸入信號所含頻率成分的相對比例，或者濾除某些頻率成分的數(shù)字器件或程序。因此，數(shù)字濾波器的概念和模擬濾波相同，只是信號的形式和現(xiàn)實(shí)濾波方法不同。正因?yàn)閿?shù)字濾波器通過數(shù)值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)濾波，所以數(shù)字濾波器處理精度高、穩(wěn)定、體積小、重量輕、靈活、不存在阻抗匹配問題，可以實(shí)現(xiàn)模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)的特殊濾波功能。如果要處理的是模擬信號，可以通過A/DC和D/AC，在信號形式上進(jìn)行匹配轉(zhuǎn)換，同樣可以使用數(shù)字濾波器對模擬信號進(jìn)行濾波。2大多數(shù)的數(shù)字濾波器都?xì)w類于選頻濾波器,其頻率響應(yīng)函數(shù)）（jeH如下：）（）（）（jjjeeHeH（1.1）式中，）（jeH稱為幅頻特性函數(shù)；稱為相頻特性函數(shù)。幅頻特性反應(yīng)的是信號從此濾波器通過后各個(gè)頻率成分的振幅衰減情況，相頻特性表示的是經(jīng)過濾波器之后各個(gè)頻率成分在時(shí)間上