，并保证极点位置在单位圆内。由于有限字长效应，运算过程中将对系数进行舍入处理，引起极点的偏移。这种情况有时会造成稳定性问题，甚至产生寄生振荡。相反，滤波器只要采用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。此外滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。另外，也应看到，使原来烦琐的程序设计简化成函数的调用，特别是滤波器的表达方式和滤波器形式之间的相互转换显得十分简便，为滤波器的设计和实现开辟了片广阔的天地。数字滤波器采用传统的设计方法要进行大量复杂的运算，而利用强大的计算功能进行计算机辅助设计，就可以快速要效的设计数字滤波器，大大的简化计算量，直观简便。的信号处理工具箱包含了各种经典的和现代的数字信号处理技术，是个非常优秀的算法研究和辅助设计的工具。在设计数字滤波器时，通常采用信号处理工具箱提供的设计模拟和数字滤波器的函数采用编程的方法和仿真实现，亦可以利用信号处理工具箱提供的滤波器设计和分析工具实现。的种重要的工作方式就是文件的编程工作方式。文件有两种形式，种是脚本文件，另种是函数文件。文件的扩展名为“.”。文件可以通过任何纯文本编辑器进行编辑，也自带有文本编辑器，使用命令即可开启。数字滤波的基本概念滤波器的种类很多，从功能上可以分为低通高通带通和带阻滤波器，每种又有模拟滤波器和数字滤波器两种形式。如果滤波器的输入和输出都是离散时间信号，则该滤波器的冲击响应也必然是离散的，这种滤波器称之为数字滤波器。该滤波器通过对时域中离散的采样数据作差分运算实现滤波。个线性时不变数字滤波器可以用常系数线性差分方程表示为式中,分辨是输入和输出信号序列，分别是滤波系数。当上式中系数全部为零时，就有这种形式的滤波器为有限冲激响应滤波器，简称型。此事系统的输出仅与输入有关。它的实现般采用非递归算法。设计方案.数字滤波器设计的基本步骤确定指标在设计个滤波器之前，必须首先根据工程实际的需要来确定滤波器的技术指标。在很多实际应用中，数字滤波器常被用来实现选频操作。因此指标的形式般在频域中给出幅度和相位响应。模型逼近旦确定了技术指标，就可以利用已学习过的基本原理和关系式，提出个滤波器模型来逼近给定的技术指标。这是滤波器设计所要研究的主要问题。实现性能分析和计算机仿真以上两步的结果得到的滤波器，通常是以差分方程系统函数或脉冲响应描述的。根据这个描述就可以分析其频率特性和相位特性，以验证设计结果是否满足指标要求或者利用计算机仿真实现设计的滤波器，再分析滤波结果来判断。.基于以为单位的频率分贝数程序运行后得到的结果如图所示。由图可知滤波器的数据线性相位斜率为.，滤波器的长度为，参数为.，实际通带波动为.，最小阻带衰减为，由此可知设计的滤波器达到了要求。程序执行的结果如下图所示滤波器幅频特性相频特性滤波前后的波形的冲激响应从滤波效果图看,所设计的滤波器基本消除了噪声和干扰的影响,客观的得出真实信号。在设计中如果该滤波器的特性不满足要求，原有的参数必须作相应的调整，在程序中只需对参数进行重新设定，就可以得到所需要的滤波器。在实际应用中，如果需要对信号源进行特定的滤波，并要检测滤波效果，应用传统方法比较繁琐。在环境下，可先用软件模拟产生信号源，再设计滤波器对其进行滤波。在环境下，数字滤波器的设计已经变得非常简单和高效率，而且滤波器的冲激响应是有限长序列，其系统函数为个多多项式，它所含的极点多为原点，所以滤波器是稳定的。.基于的数字滤波器的设计数字滤波器的设计原理般采用递归型的结构，系统的输入与输出服从阶差分方程相应的传输函数为设计数字滤波器就是要确定传输函数中的系数，或者零极点增益，使滤波器的频率特性满足给定的性能指标要求。设计原理主要包括两个方面是根据设计指标，先设计出相应的模拟滤波器,再通过脉冲响应不变法或者双线性变化法转换成对应的数字滤波器二是先选择种最优准则，如最小均方误差准则，再在此准则下求出版社，．率响应进行校核，得到幅频相频响应特性，运算量也是很大的。通常，待设计的数字滤波器，阶数和类型并不定是完全给定的，很多时候都是要根据设计要求和滤波效果不断进行调整，以达到设计的最优化。在这种情况下，滤波器的设计就要进行大量复杂的运算，单纯的靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间使问题得到解决。数字滤波器的设计是信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具，.以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱。可以设计几乎所有的常规滤波器，包括和的各种设计方法。它操作简单，方便灵活。下面就利用本文要求设计个阶的带通滤波器，它的通带范围是到，采样频率为，.。本例中，首先在中选择带通滤波器在选项中选择，接着在相邻的右则选项中选择切比雪夫型指定项中的由于采用的是切比雪夫设计，不必在中选择然后在中选择为，给出采样频率，通带和最后在中选择为，.。设置完成后点击即可得到所设计的滤波器。通过菜单选项可以在特性区看到所设计的幅频响应相频响应冲激响应和零极点配置等特性，如图所示。设计完成后将结果保存为.文件。图滤波器的幅频相频和冲激响应特性区数字滤波器的程序设计上例滤波器的冲激响应可用程序设计如下阶数为.幅值衰减为..由图可知，这种滤波器在的通带范围内是等波纹的,而在阻带中是单调的，这是滤波器的幅频特性。由图滤波器虽然设计简单，但主要是用于设计具有分段常数特性的滤波器，如低通高通带通及带阻等，往往脱离不了模拟滤波器的格局。而滤波器则要灵活得多，尤其是他易于适应些特殊应用，如构成数字微分器或希尔波特变换器等，因而有更大的适应性和广阔的应用领域。从上面的简单比较可以看到与滤波器各有所长，所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。从使用要求上来看，在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用较为合适，这样可以充分发挥其经济高效的特点对于图像信号处理，数据传输等以波形携带信息的系统，则对线性相位要求较高。如果有条件，采用滤波器较好。当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。结论利用的信号处理工具箱强大的信号处理功能，采用编程的方法设计数字滤波器，使设计达到了最优化并且它可以快速的实现数字滤波器的仿真，使设计达到了最简化。本文设计的数字滤波器采用和两种方法来实现，其中采用巴特沃什，采用布莱克曼窗函数法，按设计指标要求进行设计。利用采用编程的方法实现。通过对数字滤波器和数字滤波器的比较可知数字滤波器幅频特性较好，而相频特性曲线呈非线性，会使信号产生失真，阶数比数字滤波器低，系统不稳定数字滤波器相位线性，信号在传输过程中不会产生失真，系统稳定，阶数高，而幅频特性难以满足要求。参考文献蒋志凯．数字滤波与卡尔曼滤波，北京中国科学技术出版社，．赵健，李勇．数字信号处理，北京清华大学出版社，．陈怀琛．数字信号处理教程释义与实现，北京电子工业出版社，．邓华．通信仿真及应用实例解析，北京人民邮电出版社，．胡光书．数字信号处理理论算法与实现，北京清华大学出版社，．楼天顺．基于的系统分析与设计信号处理，西安西安电子科技大学出版社，．徐明远．仿真在通信与电子工程中的应用，西安西安电子科技大学出版社，．陈后金．数字信号处理，北京高等教育出版社，．美.可知，在的范围内相移较小，其曲线近似条直线，失真较小当频率超过这范围时，相移较大，而且其曲线是非直线的，所以失真也较大。图得到了滤波器的时域冲激响应，在有冲激响应，超过这范围的冲激响应近似为零，进而实现了带通滤波器的设计。数字滤波器的仿真通过调用中的功能模块，可以构成数字滤波器的仿真框图。在仿真过程中，双击各功能模块，随时改变参数，获得不同状态下的仿真结果。例如原始信号.，为随机信号，幅值为.，通过传递函数为的滤波器可得到如图的仿真结果。其中仿真过程中可导入所设计的滤波器文件。图仿真结果比较图中和的波形可知，输入的原始信号经过滤波器滤波后，中波形的毛刺部分即干扰噪声被滤除，输出的信号更接近正弦波，如中所示波形。由此说明，传递函数为的滤波器的设计是恰当的。数字滤波器与数字滤波器的比较从性能上来说，滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素，对极点的惟限制是在单位圆内。因此可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好，则相位非线性越严重。滤波器传递函数的极点固定在原点，是不能动的，它只能靠改变零点位置来改变它的性能。所以要达到高的选择性，必须用较高的阶数对于同样的滤波器设计指标，滤波器所要求的阶数可能比滤波器高倍，结果，成本较高，信号延时也较大如果按线性相位要求来说，则滤波器就必须加全通网络进行相位校正，同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。而滤波器却可以得到严格的线性相位。从结构上看，滤波器必须采用递归结构来配置极点 合金 膏料 不锈钢槽 碱转化 压滤机塑 料 废液 操作平台 密闭不锈钢破碎机 破碎 含铅物料分级转化工艺流程图二 熔铅锅熔化 含铅物料 压虑机过滤 废旧铅酸蓄电 池 不锈钢电锯裂解 废电解液 碱转化 废旧。 该项目的生产工艺采用了国内的先进方案，成熟可靠。该生产工艺 方案在年通过了河南省科学技术厅科学技术成果鉴定登记证号。 工艺流程 废旧铅酸蓄电 年的开采量为万吨，由此推算全球铅矿的可开采年限仅为年。因此为 了确保铅矿资源开采年限的延续，回收废旧铅酸电池实现铅资源的再生和循 环使用是个必然之举。 再生铅生产成本比原生铅低左右，生产能耗仅为原生铅的 ，每生产吨再生铅，可节约千克标煤，减排固废吨， 节水吨，减排二氧化硫吨。 正是基于上述原因，我国政府十分重视再生铅的生产，将其所隶属的资 源及固体废物综合利用 尾气 含铅烟尘物料 压虑机过 滤 滤液 和合金配制工艺流程图 渣 密闭短窑 热风熔炼 弃渣 粗铅 热风交换 器 负压蒸锅 制 固体 表面冷却器 压滤清 洗 滤渣 废蓄电池外壳料 塑料 含滤液 密闭短窑热风熔炼工艺流程三 配制合金 含铅物料 密闭不锈钢破碎机 破碎 不锈钢水力螺旋分级 系统 合金 合金 膏料 不锈钢槽 碱转化 压滤机塑 料