基于MATLAB巴特沃斯低通数字滤波器的设计与仿真

巴特沃斯滤波属于IIR数字滤波,它不仅有最大平坦限度的幅频响应特性,而且还有良好的线性相位特性、结构简单等特点,是一种应用比较广泛的数字滤波器。本文介绍了利用Matlab函数和FDAtool工具箱设计巴特沃斯低通数字滤波器,提出了设计方法和设计步骤,并将设计结果在Simulink平台下进行仿真,实验结果可靠、准确地实现了低通滤波。

基于一种新的三模集的低通FIR数字滤波器设计

本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实现正向转换器、并行算术通道和逆向转换器的功能。正向转换器将一个二进制数编码成一个关于模集的余数表示的数,每个算术通道对模集的每个模进行模乘和累加,逆向转换器将一个余数表示的数解码为其等效的二进制数,算术通道以完全并行的架构工作,从而实现轻量化的计算和简单的结构;最后的仿真实验结果不仅验证了本文提出的设计方法的有效性,而且相比于传统的单向转换设计,本文提出的设计方法有更小的滤波器系数偏差和更好的频率响应等波纹特性。

多策略离散人工蜂群算法设计FIR低通数字滤波器

针对人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法在解决复杂问题表现出来精度不高以及收敛速度较慢的不足,提出了一种融合折射学习和Lévy飞行的多策略离散人工蜂群算法(Discrete Artificial Bee Colony Fusing Refraction Learning and Lévy flight,DABC-RL),用于设计有限长脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)低通数字滤波器,以期进一步提高其滤波性能。在DABC-RL算法中,一方面,Lévy飞行策略用于增强ABC算法的局部搜索能力,折射学习用于增强ABC算法的全局搜索能力;另一方面,通过设计合适的离散编码方案对DABC-RL算法中的候选解进行离散化,使其适合于设计FIR低通数字滤波器。为了测试所提的DABC-RL算法设计的FIR低通数字滤波器的性能,选取由ABC算法、基于折射学习的refrPSO算法所设计的FIR低通数字滤波器作为对比算法。实验结果表明,相比其他算法,DABC-RL算法所设计的FIR低通数字滤波器的性能最好,且获得了最快的收敛精度和收敛速度。

基于MATLAB的低通巴特沃斯滤波器仿真

本文介绍了低通巴特沃斯滤波器的原理,分析了低通巴特沃斯滤波器的特性,然后用MATLAB对低通巴特沃斯滤波器进行了仿真。

航空重力数据无限脉冲响应低通数字滤波器设计与试验研究

采用巴特沃思(Butterworth)和切比雪夫(Chebyshev)逼近,设计无限脉冲响应(Infinite Impulse Response,IIR)低通数字滤波器,对GT-1A航空重力勘查系统的测量数据进行了滤波试验研究,结果表明,通过选择合适的通带和阻带衰减等滤波参数,IIR低通数字滤波器在航空重力数据的低通滤波处理中可以发挥重要作用,获得与GT-1A系统滤波结果几乎同样满意的滤波效果.

谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计

针对有源电力滤波器(APF)的时域谐波检测算法,提出能够兼顾动态响应和滤波精度的高性能数字低通滤波器(HPLPF).在分析比较常用的无限长单位冲击响应滤波器(IIR)和滑动平均滤波器(MA)的特性后,采用优化级联的方式,构成高性能数字低通滤波器,利用巴特沃斯滤波器滤波精度高的特点以达到较高的滤波精度;利用滑动平均滤波器过渡带窄、动态响应快的特点以达到较快的动态响应.仿真分析表明,在存在间谐波的复杂谐波电流情况下,所设计的高性能数字低通滤波器能够更好地满足时域谐波检测算法的需求.

巴特沃斯数字陷波滤波器的设计

随着数字技术的发展,数字滤波器在许多领域得到广泛的应用。研究一种在Matlab语言环境下设计IIR数字陷波滤波器的方法,在数字陷波滤波器设计过程中,先进行模拟低通滤波器的设计,然后进行模拟低通/模拟带阻滤波器转换,最后采用双线性变化法将模拟陷波滤波器转化成数字陷波滤波器。提出一种用所有零点和极点来表达数字陷波器传递函数的方法,同时给出以巴特沃斯模拟低通为原型设计数字陷波滤波器的程序。

FIR低通数字滤波器设计

本设计用FIR(finite impulse response)数字滤波原理设计通带范围0-10Hz的1500阶数字滤波器,有效地实现了对橡胶轮胎平衡调试系统中干扰信号的滤除。

用FPGA实现数字低通FIR滤波器

介绍一种数字低通FIR滤波器的设计及其实现,在设计中利用MATLAB工具软件进行了参数计算和仿真,由于采用FPGA,使得滤波器的实现结构简单,节约了硬件资源,加快了研制进度,实验结果表明滤波器性能稳定可靠,达到了预期的指标。

基于SystemView的FIR低通数字滤波器实验设计与分析

阐述了FIR数字滤波器的设计原理,提出了在SystemView台下,用频率采样设计低通数字滤波器的思想。给出了设计实例,仿真结果表明,设计的各项性能指标均达到指定要求。

基于巴特沃斯逼近的二维IIR数字滤波器的设计

本文给出了一种基于巴特沃斯逼近的二维ＩＩＲ数字滤波器的设计方法，得到了由基本的全通节级联、并联实现的各种二维滤波器函数，包括，镜象对称互补滤波器、扇形滤波器和具有任意矩形通、阻带的滤波器。结果表明，这种实现结构具有通带灵敏度低、滤波器系数少的优点，并且由于巴特沃斯逼近的最大平坦性，得到的滤波器具有良好的相位特性。

基于MATLAB的巴特沃斯数字滤波器设计

本文利用matlab脉冲响应不变法实现了IIR数字滤波器的设计,设计结果符合巴特沃斯数字低通滤波器技术指标要求。

基于MATLAB的低通FIR数字滤波器的滤波

应用窗函数法,同时借助于MATLAB程序设计语言对FIRDF进行了有效的设计,并附有源程序代码。

基于群延迟优化的IIR数字滤波器设计

针对IIR数字滤波器位于通带的频率相量延迟不同的时间量,提出了一种群延迟优化方法。对于级联型IIR滤波器系统,该方法在每一级滤波器后接入一个全通滤波器,对设计完成的全通滤波器进行零极点分析,通过分析零极点在z平面的位置,评估全通滤波器以及整个数字滤波器级联情况的稳定性。仿真实验采用8阶的巴特沃斯低通滤波器,在0~150 Hz的通带范围内,采样率48 kHz,群延迟优化采用一阶的全通滤波器,仿真结果显示该方法将群延迟的变化量在原有的系统上优化了49.58%。对比其他主流的方法,本文的方法具有计算量小和易于实现的优点。

巴特沃斯数字滤波器的设计与仿真实现

数字通信系统传输数字信号时经常混杂着各种频率的干扰信号,数字滤波器可以利用数值运算,起到其他模拟滤波器根本无法实现的杂波滤除作用。本文首先讨论了数字滤波器的原理,进一步给出了巴特沃斯数字滤波器的设计思路,然后利用MATLAB软件实现了对巴特沃斯数字滤波器的仿真试验,分析了巴特沃斯数字滤波器的各类幅频特性、相关的设计方法和对应的设计步骤等。通过巴特沃斯数字滤波器的设计与实现,完成了低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波的仿真试验,最后得到巴特沃斯数字滤波器的幅频特性曲线,并研究了巴特沃斯数字滤波器的相关幅频特性。

多重反馈二阶有源低通滤波器优化设计与仿真

深入研究多重反馈二阶有源低通滤波器典型电路,提出一种参数优化设计的新方法。设计多重反馈二阶巴特沃斯有源低通滤波器,并用Multisim 13电路仿真软件对其进行仿真分析。仿真结果表明,采用该优化设计方法设计的有源滤波器幅频特性良好、系统稳定可靠、易实现。另外,不同元器件的精度对滤波器特性的影响是不同的,实际应用中可合理选择各元器件精度,在保证质量的前提下降低成本。

基于Simulink的低通数字滤波器的仿真分析

Simulink是动态系统仿真领域中最为著名的仿真集成环境之一,它在各个领域得到广泛的应用.本文以低通数字滤波器为例说明如何使用Simulink建立数字滤波器系统的数学模型,并获得系统的Simulink模型(仿真模型),进行仿真分析。

航空重力测量中FIR低通滤波器的比较

航空重力测量数据中含有大量的噪声,需要采用FIR低通滤波器来提取实际的重力异常信息。结合一组实测的航空重力测量数据,讨论FIR低通数字滤波器截止频率和滤波器长度的确定方法,研究了无效数据的删除方法;通过比较不同窗函数设计的滤波器的数据处理性能,得出了在航空重力测量数据处理中,汉宁窗和海明窗设计FIR低通数字滤波器可以满足重力场信息提取的要求。

傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究

针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100~2200 cm^(-1)和2500~2600 cm^(-1)波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。

考虑群延迟和暂态时延的短窗低通滤波器设计

为采用基于采样值和正弦信号模型的快速保护算法,并防止重采样环节的频率混叠,智能变电站的数字化保护需要数字低通滤波器配合。提出一种基于Tukey窗函数,并且同时考虑滤波器幅频特性和群延迟、暂态时延的低通滤波器设计方法。该方法首先确定窗函数时域宽度T_c和截止频率f_c,再根据采样频率f_s和固定不变的f_c,确定滤波器的长度N≤2 f_s/f_c,最后根据N和f_c得到完整的滤波器系数。通过理论分析、数字仿真和静态实验,研究了所设计滤波器的幅频特性、群延迟和暂态时延。对采用所设计滤波器的母线保护进行RTDS实验,通过对比表明,按所提方法设计的滤波器在群延迟和暂态时延性能上明显优于传统窗函数法设计的滤波器,降低了滤波器环节对保护速动性的影响。