• 2022-06-19
     设计一个按因子 [tex=1.5x1.357]wExDbNlIUEgHjWsozcQyCw==[/tex]条低采样率的采样率转换器,画出系统原理方框图。要求其 中的 FIR 低通 滤波器过渡带宽为 [tex=4.143x1.214]ngTD+pqt5YkyF1wcAD1hQLvKjlw6kkIcwCEACCdR4HU=[/tex]通带最大衰减为 [tex=2.071x1.214]ATQDrUQh1fdzQegZJmjphmEvW0WXuXXh1UyvBgEHFf0=[/tex] 阻带最小衰减为 [tex=2.286x1.0]2Qoh0Fz1soUtCml1i1p9R8m+TorcL0/yFxhU/Aq9CBg=[/tex]。设计 FIR 低通滤波器的单位脉冲响应,并画出一种高效实现结构。
  •  解: 按因子[tex=1.5x1.357]wExDbNlIUEgHjWsozcQyCw==[/tex] 降低采样率的采样率转换器的原理方框图如题 7 解图(一)所示,图中 [tex=4.143x1.214]F9DQGD8IoDga9xSWWqCxuw==[/tex] 。[img=677x157]17a087553593901.png[/img]根据题目要求可知,采样率转换器中 FIR 低通滤波器的技术指标应为 : 阻带截止频率 [tex=12.071x1.357]XzHeuyxqdrzXFaN1fh+dkOtfJ1VA+kXAKk7Pe8Sqz1sNOgFtQj6Po8qpL5LTeBhX4xjKTLI0IBzq3Abg/Q/oew==[/tex]通带截止频率 [tex=10.714x1.286]Fz4/zMojdhdb7tTZhurwgNoXHxkhbBI5N5FAUv69SUn6755n+b8XrKakZ4r74QrzX3ayLkS7dyI7lfru+J+afqJKy/afDQfj45NPD/nM96w=[/tex]通带最大衰减[tex=3.857x1.286]nzhYuLo6BE2xhvAMpytX4b9UxkjJWuBHRSIL3ZW7cmw8RVdL2G30CsugXaegQM9P[/tex]阻带最小衰减 [tex=4.0x1.214]nzhYuLo6BE2xhvAMpytX4WgMVyMyZnFPBGBPvGqBMw3SL0vym/U/WHfyixlhuWwm[/tex]。滤波器设计程序 ex807.m 如下:\% 程序 ex807.m\%调用 remez 函数设计按因子 2/5 的采样率转换器中 FIR 滤波器f==[0.16,0.2]; %对π归一化边界频率m=[1, 0]; rp=l; rs∞30;datl = (10^ (rp/20)一1)/(10^ (rp/20)+1); dat2= 10^(- rs/20);rip= [datl, dat2];[M, fo, mo, w]= remezord(f, m, rip); %M= M+2;[br][/br]hn= remez(M, fo, mo, W);[br][/br]n=0: M; y=[n; hn; M-n];[br][/br]fprintf('h(%d)= %9e =h(%d)\n', y)[br][/br]%以下为绘图检验部分(省略) 运行程序ex807. m,得到滤波器单位脉冲响应h(n)数据如下:[br][/br][br][/br]h(0)= -1. 012427e-002 = h(57)                   h(1)= 1. 438004e-002 == h(56)    h(2)= 1. 281009e-002 = h(55)            h(3)= 1. 256566e- 002 = h(54)h(4)= 1. 112633e-002 = h(53)            h(5)= 7. 474111e-003 = h(52)h(6)= 1.833721e-003 =h(51)            h(7)=-4. 591903e-003 = h(50)h(8)= - 1.004506e-002 =h(49)            h(9)= -1. 272172e-002 = h(48)h(10)=- 1. 139736e-002 = h(47)            h(11)=-5. 945673e-003 = h(46)h(12)= 2. 482502e- - 003 = h(45)            h(13)= 1. 155711e-002 = h(44)h(14)= 1. 836975e- 002 = h(43)            h(15)= 2. 020830e-002 = h(42)h(16)= 1. 549946e-002 =  h(41)            h(17)= = 4. 443471e-003 = h(40)h(18)= -1. 063976e-002 = h(39)            h(19)= - 2. 570069e-002 = h(38)h(20)= - 3.570212e--002 = h(37)            h(21)= - 3.593645e 002 = h(36)h(22)= - 2. 321793e-002 =h(35)            h(23)= 2. 989859e-003 = h(34)h(24)= 4. 026557e--002 = h(33)            h(25)= 8. 328551e-002 = h(32)h(26)= 1. 250531e-001 = h(31)            h(27)= 1. 581392e-001 = h(30)h(28)= 1. 763757e-001 = h(29)因为 [tex=2.643x1.071]kV4seqAUu/gZI308brLb2A==[/tex], 所以,只要将题 7 解图(一)中的滤波器[tex=2.0x1.357]CgmWFDaW1JtB9FfqSNFZqQ==[/tex]和抽取器用教材第 256 页中图8. 6.2 替换,就得到直接型 FIR 滤波器高效结构。由于 [tex=2.0x1.357]CgmWFDaW1JtB9FfqSNFZqQ==[/tex]较长,结构图占用篇蝠太 大,所以具体结构图请读者练习画出。当然也可以用多相结构实现,这时要求滤波器总长 度 [tex=0.857x1.0]+NBI8Pm2vVS+bGgOpHKyOA==[/tex] 是抽取因子 5 的整数倍。但程序 ex807. m 运行结果 [tex=5.929x1.214]YCu8xBF3WhIS2y86ANPc+g==[/tex]所以,应当保留 程序中第 7 行后面的阶数修改语句“[tex=4.0x1.143]8Nw+Vyoi9Pnd1cyqFYstIg==[/tex] ",运行得到新的 [tex=2.0x1.357]CgmWFDaW1JtB9FfqSNFZqQ==[/tex], 其长度[tex=6.143x1.143]zRdHtVveptj0Zy0S3FO5uYxICE1l81tJIqCyN+JPzW4=[/tex], 画出多相结构如题 7 解图(二)所示。 图中 5 个多相滤波器系数按照如下公式确定:[tex=21.5x1.357]Wb3W/k3P92/SR5Yh0hBzF8ec+EcfknKnUuZnF3Sp0IJdwz5jXyXvCgXUplhHr+BfIPg0W5hvvDBgT1Foy/RR2w==[/tex]请读者运行程序并确定 [tex=2.286x1.357]2JmpsuPZ3C714wWOO5EdvQ==[/tex]的具体数据。[img=790x398]17a0884e78fe51b.png[/img]

    举一反三

    内容

    • 0

      要求巴特沃思模拟低通浇波器的通带边界频率为[tex=3.214x1.286]5PbQUsMTVjnVRr7en/La5A==[/tex],通带最大衰减为[tex=2.571x1.286]Jtn0fNweufFm5N+Ptj7zIQ==[/tex],阻带截止频率为[tex=2.714x1.286]8CobAWZ5/IR5wFFp721cEg==[/tex],阻带最小衰减为[tex=2.286x1.286]4xKQldKTbsRbdpL0ZIqTJw==[/tex]。求满足要求的最低阶数[tex=0.929x1.286]9yLabwWeyn0cMD+fIBc3Rg==[/tex]、滤波器系统函数[tex=2.5x1.357]iV9wA+hDCUaY5pcBfd1i6w==[/tex]及其极点位置。

    • 1

       用窗函数法设计一个线性相位低通 FIR 滤波器,要求通带截止频率为 [tex=3.643x1.214]J5pN/RQuRmq9pVNL/ylzl7MxKgAMAVim/NSjO5fW7/k=[/tex] 阻带截止频率为 [tex=3.643x1.214]AmqEP1nQZCbI8LHZEkzxZjUEgze2O7rimphUi0w04kA=[/tex] 阻带最小衰减为 [tex=2.286x1.0]K5tRBKh05x+kw4Zd1UsvPNl1YbmYF/tc3EW2un0L+P4=[/tex]。 选择合适的窗函数及其长度,求出并显 示所设计的单位脉冲响应[tex=2.0x1.357]CgmWFDaW1JtB9FfqSNFZqQ==[/tex]的数据,并画出损耗函数曲线和相频特性曲线,请检验设计 结果。试不用 fir1 函数,直接按照窗函数设计法编程设计。

    • 2

      设计一个切比雪夫低通滤波器,要求通带截止频率 [tex=3.929x1.286]UoAJl4v91zCeNY+erpo98ID+AgyldeCprPQ5rtJV294=[/tex], 通带最大衰减 [tex=4.357x1.286]nzhYuLo6BE2xhvAMpytX4eWdX/XPFTASbhpIyatsZconGAsS3sz+ARUj7W/VUqri[/tex], 阻带截止频率 [tex=4.286x1.214]jbDAXaCoonnZjU6p4muVAUKvuA807too8FIVfZ/2N5b+5v5Uw/M9FAG2gQhI5cpI[/tex], 阻带最小衰减 [tex=4.0x1.214]nzhYuLo6BE2xhvAMpytX4Vm8os3quCdwIfJFVaxOk0Lgq6UNRGOK4ReN0maK6DOq[/tex]。 求出滤波器归一化系统函数[tex=2.071x1.357]4p5A9KGixU/C+FC2xrqE4Q==[/tex] 和实际的 [tex=2.357x1.357]EIXTigNPMmjw+OvRyjehgLy4q3BUR3CbcOIIXm1CvIQ=[/tex].

    • 3

      设二维离散随机变量[tex=2.5x1.357]PWg5V4GQQafckGNgbx6gmw==[/tex]的可能值为(0, 0),(−1, 1),(−1, 2),(1, 0),且取这些值的概率依次为1/6, 1/3, 1/12, 5/12,试求[tex=0.857x1.0]N7iCrOsS+NNEUUlnsYCi1g==[/tex]与[tex=0.643x1.0]O+viFNA0oHTwnBtQyi80Zw==[/tex] 各自的边际分布列.

    • 4

      设计巴特沃思模拟低通滤波器,耍求通带边界频率为[tex=2.429x1.286]90Vro9IjvVCgqIUJcwIHuQ==[/tex],通带最大衰减为[tex=1.786x1.286]WJQ8s/moroRPTReofpxTJw==[/tex],阻带边界频率为[tex=2.929x1.286]DZ4OGvd5q4KK5Ce6IXPjzQ==[/tex],阻带最小衰减为[tex=2.286x1.286]JLFfPCIorOFGwEQNOtrnJw==[/tex]。