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，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，徐明远仿的种的复位脉冲和个的应答脉冲开始的。单片机先发个复位脉冲，保持低电平时间最少，最多不能超过。然后，单片机释放总线，等待的应答脉冲。在接受到复位脉冲后等待才发出应答脉冲。应答脉冲能保持。单片机从发送完复位脉冲到再次控制总线至少要等待。读时隙需，且在次独立的读时隙之间至少需要的恢复时间。读时隙起始于单片机拉低总线至少。在读时隙开始后开始采样总线电平。写时隙需要，且在次独立的写时隙之间至少需要的恢复时间。写时隙起始于单片机拉低总线。的硬件设计在本系统中与发送端单片机的连接。如图图的硬件连接图显示模块本系统显示模块分两种接收端显示模块用液晶模块。发送端使用数码管显示。接收端显示模块本设计在接收端部分采用液晶显示模块来显示温度由上拉电阻提高驱动能力，作为数据输出并作为的驱动，口的分别作为液晶显示模块的使能信号，数据命令选择，端则配置成写。具体电路如图所示。图液晶显示模块电路图发送端显示模块本设计在发送端部分采用数码管显示，由上拉电阻提高驱动能力，作为数据输出。分别作为数码管位显示。如图所示图发送端数码管显示连接报警电路当外界温度超过预设温度上下限时，为更加有效的引起用户的注意，及时关注温度的变化，本系统设计了声报警电路。该电路由蜂鸣器和三极管组成，具体电路如图所示。图接收端报警电路接收端与机通信本系统采用来完成美国电子工业联合会双向电平转换。内部有电压倍增电路和转换电路，仅需电源便可工作，使用十分方便，其与连接时可以采用最简单的方式连接见图，的引脚与的串行输入口线相连，引脚与的串行输入口线相连，的分别于与的引脚相连。泵电源引脚必须接电容，如图中的。图单片机与机串口通信电路电源电路设计本系统单片机需要组电源，采用的电源电路如图所示。该电路是把市电交流电压经电压器降压至，输入进行全桥整流，成为脉动直流，经过，级滤波后送至三端稳压集成电路稳压，再经二级滤波后即为输出，图的四个二极管组成了全桥整流电路是级滤波电容，是稳压管，是二级滤波电容。图电源电路本系统无线模块需要电源，采用电源电路如图所示。该电路把先前转换得到的电源经过低压差电压调节器转换为电源。图无线模块电源供电电路其他外围电路本系统需要在温度过高的情况下驱动继电器，打开通风系统。继电器连接发送端单片机口。系统软件设计单片机软件设计发送端软件设计本系统发送端采用温度传感器采集温度，经收集处理数据，温度数据数码管显示，如果温度过高，则的芯片采用高速逐次逼近式转换器。增加温度控制器测试功单片机控制继电器工作，再由模块发送到接收端。其中包括和模块的初始化配置。软件流程图如。配置发送模式复位开始发送跳过命令开始温度转换读取温度值继电器工作温度显示数据经发送发送成功温度过高图发送端程序流程图接收端软件设计本系统接收端采用无线模块接收发送端传来的温度数据，经单片机在液晶显示器上显示。温度过高则报警电路工作。最后单片机把数据经串口传输给机。其中包括模块和液晶显示器的初始化。流程图如。配置模块为接受模式初始化显示屏接受温度数据显示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，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