它可以表示为其中，为逼近误差加权函数在误差要求高的频段上，可以取较大的加权值，否则，应当取较小的加权值。尽管按照数字滤波器单位取样响应的对称性和的奇偶性，数字滤波器可以分为种类型，但滤波器的频率响应可以写成统的形式其中，∈为幅度函数，且是个纯实数，表达式也可以写成统的形式其中，为的固定函数，为个余弦函数的线性组合。仿真函数利用数字信号处理工具箱中的和函数可以实现的最优化设计。在此先介绍这两个函数,功能利用函数可以通过估算得到滤波器的近似阶数,归化频率带边界,频带内幅值及各个频带内的加权系数。输入参数为频带边缘频率,为各个频带所期望的幅度值,是各个频带允许的最大波动。功能利用函数可以得到最优化设计的的系数,输入参数是滤波器的阶数,参数含义说明同。是所设计的滤波器类型,它除了可以设计普通的滤波器外,它还可以设计数字希尔钞特变换器以及数字微分器。实际设计中,由于函数可跑高估或低估滤波器的阶数,因此在得到滤波器的系数后,必须检查其阻带最小衰减是否满足设计要求。如果此时的技术指标不能满足设计要求,则必须提高滤波器的阶数到,等。故等波纹切比雪夫逼近法设计数字滤波器的步骤是给出所需的频率响应，加权函数和滤波器的单位取样响应的长度。由中给定的参数来形成所需的和的表达式。根据算法,求解逼近问题。④利用傅立叶逆变换计算出单位取样响应。结果分析窗函数法仿真结果采用特殊的窗函数如窗，可以减小效应，但同时也会使滤波器的过度带变宽。波动幅度取决于窗函数幅度频谱旁瓣的相对幅度,而波纹的多少取决于窗函数旁瓣的多少，如图所示。以上两点是就是窗函数直接截断引起的截断效应在频域的反映,截断效应直接影响滤波器的性能,因为通带内的波动会影响滤波器痛带中的平稳性,阻带内的波动则影响阻带最小衰减,因此,减少截断效应也是数字滤波器设计的关键之。图窗函数设计的低通滤波器频率响应频率采样法图为在间断点处增加个过渡点后的情况。从图中可以看出滤波器的带外衰减指标有了明显的改善,但这同时增加了滤波器的过渡带宽。所以，在带外衰减和过渡带宽这两个指标之间需要有个折衷。因频率取样点都局限在的整数倍点上，所以在指定通带和阻带截止频率时，这种方法受到限制，比较死板。充分加大，可以接近任何给定的频率，但计算量和复杂性增加。频率采样法偏离设计指标明显，阻带衰减最小，只有适当选取过渡带样点值，才会取得较好的衰耗特性。图的单位取样响应图的低通衰减幅频特性最优化设计在设计中,如果该滤波器的特性不满足要求,那么,原有参数必须作适当调整。这在程序中很容易实现,只需对参数进行重新设定划已完成内容尚需完成内容存在的问题及拟采取的解决办法指导教师意见指导教师年月日自考本科毕业论文设计指导教师评分表姓名准考证号专业指导老师评语评分成绩指导教师签名年月日学院审核意见学院盖章年月日自考本科毕业论文设计答辩记录表毕业论文设计题目姓名专业准考证号答辩时间答辩记录评审意见论文设计成绩答辩小组长签名记录人签名本科自考毕业生论文,就可以得到新条件下滤波器的特性。采用最优化设计方法时大大减小了滤波器的阶数,从而减小了滤波器的体积,并最终降低了滤波器的成本。这样使得设计出来的滤波器更为简单经济。因而在实际的滤波器设计中,这种最优化方法是完全可行的。在实际应用中,如果需要对信号源进行特定的滤波,并要检验滤波效果,应用传统方法实施起来比较繁琐。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。图滤波器输出的幅频及相频响应特性同样是设计个低通数字滤波器，综合分析可以看出窗函数法在阶数较低时，阻带特性不满足设计要求，只有当滤波器阶数较高时，使用海明窗和凯塞窗基本可以达到阻带衰耗要求频率采样法偏离设计指标最明显，阻带衰减最小，而且设计比采用窗函数法复杂。只有适当选取过渡带样点值，才会取得较好的衰耗特性利用等波纹切比雪夫逼近法则的设计可以获得最佳的频率特性和衰耗特性，具有通带和阻带平坦，过渡带窄等优点。综上所述，滤波器很容易实现具有严格线性相位的系统,使信号经过处理后不产生相位失真,舍入误差小,而且稳定，因此越来越受到广泛的重视。软件的诞生,使数字信号处理系统的分析与设计得简单,它已经成为电子工程师必备的个工具软件。结论本文通过个设计实例，介绍了利用实现滤波器设计与滤波的三种方法，从仿真结果可以看出它们均可以达到技术指标要求，而且方法简单快捷，大大减轻了工作量。滤波器的设计工作完成后，可以借助于的操作导出所设计滤波器的系统函数。由于具有强大的接口功能，仿真后的结果可以很方便的移植到或等器件中。在实际应用中,只需按要求修改滤波器参数,并对程序作较少的改动,即可实现不同截止频率的滤波器,实用性较强参考资料董长虹等信号处理与应用北京国防工业出版社，美海因斯著，张建华等译数字信号处理北京科学出版社，张葛祥，李娜仿真技术与应用北京清华大学出版社，楼顺天，李博菡基于的系统分析与设计西安西安电子科技大学出版社，马昌风最优化设计法及设计北京科学出版社，张磊实用教程北京人民邮电出版社，陈龙等数字信号处理的实现北京科学出版社，甘本祓,吴万,,,,,春现代微波滤波器的结构与设计北京科学出版社，美恒里拉姆著，模拟和数字滤波器设计与实现北京人民邮电出版社，附录附录窗函数实现程序,频率采样法实现程序给出滤波器的参数计算理想低通滤波器的截止频率在两边过渡带取值为的采样点计算单位冲激响应画出的单位取样响应,画出的低通衰减幅频特性年月日自考本科毕业论文设计任务书基本信息姓名杨利锋准考证号专业财务管理指导老师周论文设计题目关于深化会计制度改革的思考二指导教师对毕业论文设计的进度安排及任务要求起止日期年月日至年月日指导教师签名三学院审核意见学院签章年月日注任务书由论文指导老师填写，并及时下达给学生。自考本科毕业论文设计中期检查报告姓名专业准考证号题目进度计通常指的是通带和阻带的加权误差最大值相同,从而实现其最大误差在满足性能指标的条件下达到最小值，即使得和之间的最大绝对误差最小。等波纹切比雪夫逼近是采用加权逼近误差，文档实现也是相当简单。方法如前，在相应的路径下找到数值至十进制字符串转换，放在程序中相应的位置即可。此子及说明如图所示。图数值至十进制数字符串转换控制部分设计针对于本系统设计，本设计使用最简单的即可搭建个简单的控制器，在该的输入端给入的个参数值，系统反馈值，实际期望值以及微分时间，便能得到需要的输出值。图模块桂林电子科技大学毕业设计论文报告用纸第页共页系统的制作及调试在明白了以上的设计任务要求和方案之后，确定设计方案之后，写好程序并在仿真软件中仿真，达到设计要求时，就需要开始着手系统硬件的制作和调试了。硬件的制作要制作电路硬件，我们需要先画出电路原理图。本设计采用现在比较通用的软件。在画好电路原理图并封装好，导出到中，在将上的元件位置进行合适的调整之后，即可进行布线。由于本设计的硬件系统并不是很复杂，所以布线是比较轻松的。在画出后，根据所画图的尺寸，选取合适的铜板，即可进行电路板的制作。在做好板子，焊上元器件后，就需要开始进行硬件电路的调试。调试是个比较费时费力的工作。首先，需要用万用表检查遍整个电路是否有短路和断路的地方。然后，检查各芯片的电源和地是否接反。在上面各步骤都检查完之后，接上电源。在接上电源的瞬间，我们需要用手摸下各个芯片，看是否有发烫的迹象。如果没有发烫现象，就可以开始综合调试了。将写好的程序下载进单片机后，开始测试硬件的功能实现。系统的调试在将程序下载到单片机中后，系统却没有按照预想的设计将测得的温度数据送往串口调试助手的数据显示窗口。在咨询了很多有丰富电子设计经验的同学之后，才发现原来自己在往单片机中下载程序的过程中，把单片机的熔丝位设置错了。以致单片机使用的是内部的的晶振，并没有用到自己设计的外部晶振。在作者将熔丝位改回来之后，系统即可正常发送温度数据。但是在串口调试助手中，显示的数据却始终存在乱码。总是在显示段正确数据之后，出现段有规律的乱码。作者几次修改程序，并且在咨询了些同学之后，还是没有解决乱码的问题。所以在显示温度的时候，会出现些非正常数据。在系统软硬件出来之后，就需要对加热装置的系统参数进行测试。控制有三个参数。要进行准确的控制，这三个参数就需要相当精确。参数的确定方法有好多种，最主要的有试凑法和齐格勒尼柯尓斯法。本设计中采用试凑法进行参数的整定。凑试法，首先仅选择比例校正，使系统闭环后满足稳定性指标。然后在此基础上根据稳态误差要求加入适当参数的积分校正。积分校正的加入往往使系统稳定裕量和快速性下降，此时再加入适当参数的微分校正，以保证系统的稳定性和快速性。以上过程通常需要循环试探几轮，方能使系统闭环后达到理想的性能指标。桂林电子科技大学毕业设计论文报告用纸第页共页总结在本次设计的过程中，我发现很多的问题，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，也是件不太简单事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是大难题，因为我们学校的资源有限，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这点，更重要的是我们要学会把从书本它可以表示为其中，为逼近误差加权函数在误差要求高的频段上，可以取较大的加权值，否则，应当取较小的加权值。尽管按照数字滤波器单位取样响应的对称性和的奇偶性，数字滤波器可以分为种类型，但滤波器的频率响应可以写成统的形式其中，∈为幅度函数，且是个纯实数，表达式也可以写成统的形式其中，为的固定函数，为个余弦函数的线性组合。仿真函数利用数字信号处理工具箱中的和函数可以实现的最优化设计。在此先介绍这两个函数,功能利用函数可以通过估算得到滤波器的近似阶数,归化频率带边界,频带内幅值及各个频带内的加权系数。输入参数为频带边缘频率,为各个频带所期望的幅度值,是各个频带允许的最大波动。功能利用函数可以得到最优化设计的的系数,输入参数是滤波器的阶数,参数含义说明同。是所设计的滤波器类型,它除了可以设计普通的滤波器外,它还可以设计数字希尔钞特变换器以及数字微分器。实际设计中,由于函数可跑高估或低估滤波器的阶数,因此在得到滤波器的系数后,必须检查其阻带最小衰减是否满足设计要求。如果此时的技术指标不能满足设计要求,则必须提高滤波器的阶数到,等。故等波纹切比雪夫逼近法设计数字滤波器的步骤是给出所需的频率响应，加权函数和滤波器的单位取样响应的长度。由中给定的参数来形成所需的和的表达式。根据算法,求解逼近问题。④利用傅立叶逆变换计算出单位取样响应。结果分析窗函数法仿真结果采用特殊的窗函数如窗，可以减小效应，但同时也会使滤波器的过度带变宽。波动幅度取决于窗函数幅度频谱旁瓣的相对幅度,而波纹的多少取决于窗函数旁瓣的多少，如图所示。以上两点是就是窗函数直接截断引起的截断效应在频域的反映,截断效应直接影响滤波器的性能,因为通带内的波动会影响滤波器痛带中的平稳性,阻带内的波动则影响阻带最小衰减,因此,减少截断效应也是数字滤波器设计的关键之。图窗函数设计的低通滤波器频率响应频率采样法图为在间断点处增加个过渡点后的情况。从图中可以看出滤波器的带外衰减指标有了明显的改善,但这同时增加了滤波器的过渡带宽。所以，在带外衰减和过渡带宽这两个指标之间需要有个折衷。因频率取样点都局限在的整数倍点上，所以在指定通带和阻带截止频率时，这种方法受到限制，比较死板。充分加大，可以接近任何给定的频率，但计算量和复杂性增加。频率采样法偏离设计指标明显，阻带衰减最小，只有适当选取过渡带样点值，才会取得较好的衰耗特性。图的单位取样响应图的低通衰减幅频特性最优化设计在设计中,如果该滤波器的特性不满足要求,那么,原有参数必须作适当调整。这在程序中很容易实现,只需对参数进行重新设定划已完成内容尚需完成内容存在的问题及拟采取的解决办法指导教师意见指导教师年月日自考本科毕业论文设计指导教师评分表姓名准考证号专业指导老师评语评分成绩指导教师签名年月日学院审核意见学院盖章年月日自考本科毕业论文设计答辩记录表毕业论文设计题目姓名专业准考证号答辩时间答辩记录评审意见论文设计成绩答辩小组长签名记录人签名本科自考毕业生论文