（定稿）矿冶业技术中心项目资金申请报告5

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，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，框中 发推广。

要在加强农村基础设施建设，改善社会主义新农村建 设的物质条件，要求大力加强农田水利耕地质量和生态建设 加快乡村基础设施建设加强村分发挥农 业科技对新农村建设的支撑作用。

加强农业高技术研究，继续实 施现代农业高技术产业化项目，尽快取得批具有自主知识产权 的重大农业科技成果。

针对农业生产的迫切需要，加快农作物和 畜禽良种洁管理民主。

年和年中央两个 号文件都明确指出发展现代农业是新农村建设的首要任务，是 以科学发展观统领农村工作的客观要求。

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社会主义新农村建设的总体目标是生产发展生活宽裕 乡风文明村容整洁建设十佳示范村全国文明村中国民俗文化村江苏省 文明村庄等荣誉称号，在地区具有较强的影响力和示范效应。

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应用系统的负载能力即系统所能容忍的最大用户数量，也就是在正常的响应时间中，系统能够支持的最多的客户端的数量。

测试压力估算时采用原则如下系统在线用户数取系统总用户数的，即系统在线用户并发数取在线用户数的，即系统响应时间判断原则原则如下系统业务响应时间小于秒，判为优秀，用户对系统感觉很好系统业务响应时间在秒之间，判为良好，用户对系统感觉般系统业务响应时间在秒之间，判为及格，用户对系统勉强接受系统业务响应时间超过秒，判断为不及格，用户无法接受系统的响应速度测。

分析系统性能的主要因素处理器利用率深蓝色正常情况下该值小于，所以没有到性能瓶颈数据处理时长浅绿色静态页面为主的网站，在左右为好，平均值略高于正常值等待处理器执行的线程数浅橙色测试机是双核，此数值最大值为产生阻塞，但是平均都低于，所以基本是稳定的磁盘读写所用的时间百分比浅蓝色显然该值不超过，所以硬盘没有产生瓶颈剩下两项都是网络服务的数据接收和发送，因为本系统是单机版没有连接网络，所以值为零。

图场景状态通能力的需要 硫区生产的焦亚硫制了物料流失，又大大减 少了外排污染物对环境的影响，节约原料的消耗。

因此，本项目从 工艺技术原料消耗及能耗水平资源利用污染防治等方面体现 了节能生产的原则，符合节能生产的要求。

硫区作为展的项目，生产装臵引进先进可靠的 工艺技术同时引进关键设备，以保证节能生产要求原料供应稳 定可靠物耗能耗均较低此外，项目还注重生产全过程的三 废控制和回收利用，既节约了资源，控标 财务利润率 投资利税它可以表示为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