（定稿）蓟门里锅炉房节能项目资金申请报告0（喜欢就下吧）

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并选择如图所示的实体边缘，为其添加倒角。

单击按钮，单击确定按钮，保存该文件。

行星轴实体设计启动软件，单击按钮打开新建对话框，新建个名为的实体零件。

单击按钮，打开创建旋转实体工具栏，在其中单击按钮，即可打开剖面对话框。

在主窗口中选择基准平面为草绘平面，单击剖面对话框中的草绘按钮，打开参照对话框。

接受系统默认的尺寸参考，单击参照对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，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话框中的关闭按钮，关闭该对话框。

单击按钮，绘制尺寸如图所示的草图。

图草绘的图形单击按钮右侧的符号，在弹出的工具栏中选择，绘制与水平尺寸参考线重合的中心线。

单击草绘工具栏中的按钮，结束旋转体截面的草绘。

单击创建选择体工具栏中的按钮，生成图所示的轴体。

图生成的旋转实体单击按钮，打开基准平面对话框。

在主窗口中选择基准平面，在基准平面对话框中输入平移偏距，单击确定按钮，即可创建图所示的基准平面。

图创建基准平面单击按钮，打开创建拉伸实体工具栏，单击该工具栏中的按钮，打开剖面对话框。

选择基准平面为草绘平面，单击剖面对话框中的草绘按钮，打开参照对话框。

单击等按钮，绘制所示的草绘图形。

图键槽草绘图形单击按钮，结束草绘。

设置拉伸方向为指向实体方向，拉伸长度为单击材料去除按钮，单击按钮，生成图所示的键槽。

图生成的键槽按步骤，生成轴左端的键槽。

单击按钮，设置倒角模式为，设置的尺寸为选择轴两端边线，添加倒角，完成轴设计如图所示。

图最终生成的轴实体单击按钮，单击确定按钮，保存该文件。

零件虚拟装配利用进行产品设计时，首先应完成主体零件模型的设计，然后在装配模式下组装成部件或产品，并依据装配的情况对产品进行设计修改，最后进行零件的细化设计，形成完整的产品。

减速器内的零件模型创建工作全部完成后，就可以开始创建装配模型。

通过模式进行零部件的组合装配时，可以遵循实际的装配过程通过装配约束确定各个零件之间的装配关系将各个零件联系在起。

零件之间的装配约束主要有匹配对齐定向坐标系等几种，它也是通过人机交互来指定，起到确定零件之间的几何约束和装配顺序的作用。

具体而言，装配可以分为小部件装配整体装配和运动组件装配。

和实际装配中类似，其中的小部件装配是为整体装配做准备。

零件装配的基本操作在中，零件装配时依靠所选的面以及特征来约束零件的，所以在进行两个零件的装配时，关键之处在于正确确定两个零件之间的配合关系，这种配合关系实际上也就是零件之间的装配约束关系，般来说，装配体中的装配约束主要有以下种匹配匹配分为面贴合和等距偏离。

面贴合要求装配件的两个表面完全接触。

等距偏离则要求装配件的两个表面相向平行且相距定的距离，如果将相离表面之沿其法线方向向另表面移动所偏离的距离，则等距偏离也可转化为面贴合，因此可以说面贴合实际上就是等距偏离在偏距为时的种特例。

对齐对齐指两个对象之间的重合关系，可分为面对齐边对齐等。

定向定向是指两个元素之间的方向关系，可以指面与面，边与边的这种关系。

减速器虚拟装配步骤单击工具栏中按钮，打开新建对话框，在类型复选框中选取组件选项，在子类型复选框中选取设计选项，在名称输入组件的名称。

取消选中使用缺省模板复选项，单击按钮。

如图图图此时，系统打开新文件选项对话框，选取选项，再单击按钮进入设计环境。

如上图单击右工具箱中的按钮，打开浏览，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并选择如图所示的实体边缘，为其添加倒角。

单击按钮，单击确定按钮，保存该文件。

行星轴实体设计启动软件，单击按钮打开新建对话框，新建个名为的实体零件。

单击按钮，打开创建旋转实体工具栏，在其中单击按钮，即可打开剖面对话框。

在主窗口中选择基准平面为草绘平面，单击剖面对话框中的草绘按钮，打开参照对话框。

接受系统默认的尺寸参考，单击参照对