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  • matlab滤波器函数仿真

    2018-08-29 16:32:42
    滤波器函数MATLAB算法仿真,调用MATLAB中的filter函数
  • matlab 主函数 函数调用 function调用
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    原文参考:

    https://blog.csdn.net/CHQC388/article/details/103885822

    https://blog.csdn.net/qsj8362234/article/details/8275511?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs-5

    文章在MATLAB R2016a环境经进行验证:

    filterDesigner工具箱调用:

    1、启动FDAtool工具箱,有两中种方法可以选择

         1)、在命令行窗口中输入fdatool命令,打开FDAtool工具箱。

         2)、在菜单栏应用列表下拉框中中可以找到filterDesigner,基于matlab 2016a开发环境

    启动之后的界面

     

     注:如果开始界面不是上图所示,则点击红色方框即可。

    2、设计界面简单介绍:
    1)Response Type(响应类型):有低通、高通、带通、带阻等设计。
    2)Design Method(设计方法):有IIR和FIR两大类。
    3)Filter Order(滤波器阶次):阶次可以根据自己的需要设定,也可以直接选择最小阶次。
    4)Frequency Specifications(频率参数):根据自己所需要的参数进行设定。

    例:设计一个一下参数的滤波器:

    1)巴特沃斯低通滤波器。

    2)阶数为10阶。

    3)采样频率为:500Hz。

    4)截止频率为:50Hz。

    3、根据以上要求设计改变FDAtool工具箱中的参数,并且点击Design Filter,就会显示出所设计的滤波器。

     

    5、将设计好的滤波器导出matlab中。

    1)以.m文件的形式导出到matlab中:

    a、点击file,然后选择Generate MATLAB Code -> Filter DesignFunction:

    注意要导出函数形式,否则会影响下一步

    b、函数调用,生成随机变量

    %%
    y1 = rand(100,1);
    figure('color',[1,1,1]);
    subplot(2,1,1);
    plot(y1);
    title('滤波前波形');
    %%
    y2 = filter(aaa,y1);  % 直接使用设计好的滤波器进行滤波,filter函数是滤波函数
    subplot(2,1,2);
    plot(y2);
    title('滤波后波形');

     运行结果

     

    另外还可以滤波器导出到Workspace中:

    a、点击File->Export,然后弹出选择窗口。

    b、将Export to选择为Workspace、Export As选择为Object、Variable Names设置为Hd,然后点击Export即可。

    c、点击Export之后会在工作区中出现名称为Hd的df2sos变量。

    d、在命令行窗口中直接输入以下代码即可使用滤波器。

    å¨è¿éæå¥å¾çæè¿°

    效果如下:

     

    展开全文
  • Matlab调用函数实现CIC滤波器

    千次阅读 2018-06-03 22:19:17
    matlab里设计cic滤波器的函数有以下两种:1. fdesign.decimator 例如:设定好采样频率Fs, 信号带宽Fp, 阻带衰减As, 差分时延m及降采样比D就可以得到cic滤波器的传输函数d1 =fdesign.decimator(D,'CIC',m,Fpass,As,...

    matlab里设计cic滤波器的函数有以下两种:

    1. fdesign.decimator

           例如:设定好采样频率Fs, 信号带宽Fp, 阻带衰减As, 差分时延m及降采样比D就可以得到cic滤波器的传输函数

    d1 =fdesign.decimator(D,'CIC',m,Fpass,As,Fs);

    Hcic =design(d1);

     

     2.mfilt.cicdecim (fixed-point CIC decimator, mfilt是matlab里专门用来设计多速率信号处理滤波器的一套函数)

     

    hm =mfilt.cicdecim(decimation_factor,differential_delay,NumberofSections);

          decimation_factor为降采样比,differential_delay同上为差分时延,NumberofSections为cic滤波器的节数,与第一个函数相比,这个函数没有规定采样滤波,通带宽度、阻带衰减等


    在信号处理中,信号发射时,信号通过载波,调制,以电磁波的形式发射出来
    在接收端,射频信号通过天线接收,超外差式等方式进行处理,变频到中频
    然后通过数字技术对中频信号进行处理,此时的中频信号采样率很高,多达几十兆赫
    而要解调出来的信号很小,此时就要经过滤波来得到我们需要的信号
    如果直接设计滤波器,阶数会非常庞大,软件,硬件设备都承受不了
    因此,一般常用的技术是进行下变频处理,其主要技术就是通过抽取滤波进行下变频
    常用的滤波器就是CIC抽取, 希望可以帮助一些坛友解决基本的问题。
    下面以一个实例,对一个采样频率为45.5MHz的信号进行14倍的抽取滤波,同时进行
    补偿滤波器的设计,并给出CIC滤波器、补偿滤波器和级联后的频谱图


    1. %  Design a minimum-order CIC compensator that compensates...
    2. %  for the droop in the passband for the CIC decimator.
    3. Fs = 45.5e6;     % Input sampling frequency
    4. Fpass = 0.5e6;   % Frequency band of interest
    5. D = 14;          % Decimation factor of CIC
    6. d1 = fdesign.decimator(D,'CIC',1,Fpass,65,Fs); %design a cic filter
    7. Hcic = design(d1);
    8. Hd(1) = cascade(dfilt.scalar(1/gain(Hcic)),Hcic);
    9. d2 = fdesign.ciccomp(Hcic.DifferentialDelay, ...
    10.     Hcic.NumberOfSections,Fpass,1.625e6,.005,66,Fs/D); % design a cic compensator filter
    11. Hd(2) = design(d2);
    12. fcfwrite([Hcic Hd(2)],'CICdesciption','dec'); % 其中,生成的.fcf文件描述滤波器的结构
    13. hvt=fvtool(Hd(1),Hd(2),cascade(Hd(1),Hd(2)),'Fs',[Fs Fs/D Fs], ...   % plot whole response
    14.           'ShowReference', 'off');
    15. legend(hvt, 'CIC','CIC compensator', 'Whole response','Location', 'Northeast');

    复制代码




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    学习目标:

    MATLAB调用fdatool设计的FIR滤波器

    学习内容:

    在这里插入图片描述

    FIR_data_in_32bits.m

    clc
    clear all
    close all
    load FIR.mat   %FIR为上面的系数名称
    f1 = 0.5; %信号1频率为500kHz
    f2 = 5; %信号2频率为5MHz
    Fs = 32; %采样频率为32MHz
    N = 16;%量化位数
    
    %产生信号
    t = 0:1/Fs:5;
    c1 = 2*pi*f1*t;
    c2 = 2*pi*f2*t;
    
    s1 = sin(c1); %产生正弦波
    s2 = sin(c2); %产生正弦波
    s  = s1 + s2; %产生两个单载波合成后的信号
    
    s = s/max(abs(s));
    
    %% MATLAB中调用fdatool实现低通滤波的功能
    filter_s = filter(LP,1,s);
    filter_s_fft = fft(filter_s,161*5);     %对回波信号进行快速傅里叶变换到频域
    figure(4)
    plot(abs(filter_s_fft)); 
    xlabel('频域(采样点)');
    ylabel('幅度');
    
    figure(5)
    plot(20*log10(abs(filter_s_fft))); 
    xlabel('频域(采样点)');
    ylabel('幅度(dB)');
    
    %% 对信号在MATLAB中进行时域、频域分析
    figure(1)
    plot(s);
    xlabel('时域(采样点)');
    ylabel('幅度');
    
    s_fft=fft(s,161*5);     %对回波信号进行快速傅里叶变换到频域
    
    figure(2)
    plot(abs(s_fft)); 
    xlabel('频域(采样点)');
    ylabel('幅度');
    
    figure(3)
    plot(20*log10(abs(s_fft))); 
    xlabel('频域(采样点)');
    ylabel('幅度(dB)');
    
    %% 对信号进行量化取整,并调用gen_data_file_bin_32函数将量化后的数据写入txt文本,其中负数转化为其二进制补码对应的数进行写入
    % 量化取整
    lfm=round(2147483647*s);   %最大为2147483647,量化为32位
    
    lfm(find(lfm<0))=lfm(find(lfm<0))+4294967296;  %为何加4294967296,把负数转化为其补码对应的数
    gen_data_file_bin_32(lfm,'D:\Desktop\206FPGAcode\FIR_32bits_to_32bits\MATLAB\in_data.txt');
    
    

    学习时间:

    20200904下午

    学习产出(仿真结果):

    滤波后幅频特性图
    在这里插入图片描述
    滤波后幅频特性dB图
    在这里插入图片描述

    学习总结

    发现问题

    展开全文
  • matlab数字滤波器

    千次阅读 2018-07-15 06:27:51
    MATLAB提供了专门用于求离散系统频响特性的函数freqz(),调用freqz()的格式有以下两种:(1)[H,w]=freqz(B,A,N)(2)[H,w]=freqz(B,A,N,'whole')(1)中B和A分别为离散系统的系统函数分子、分母多项式的系数向量,返回量H...
    MATLAB提供了专门用于求离散系统频响特性的函数freqz(),调用freqz()的格式有以下两种:
    (1)[H,w]=freqz(B,A,N)
    (2)[H,w]=freqz(B,A,N,'whole')


    (1)中B和A分别为离散系统的系统函数分子、分母多项式的系数向量,返回量H则包含了离散系统频响在 0~pi范围内N个频率等分点的值(其中N为正整数),w则包含了范围内N个频率等分点。调用默认的N时,其值是512。

    (2)中调用格式将计算离散系统在0~pi范内的N个频率等分店的频率响应的值。
    因此,可以先调用freqz()函数计算系统的频率响应,然后利用abs()和angle()函数及plot()函数,即可绘制出系统在 或 范围内的频响曲线。
    绘制如下系统的频响曲线
    y(n)=x(n)-x(n-3) %减法滤波器 

    MATLAB命令如下:

    clear all; 
    clc; 
    fs=600; 
    b=[1,0,0,-1]; 
    a=[1]; 
    [h,f]=freqz(b,a,256,fs); 
    mag=abs(h); 
    ph=angle(h); 
    ph=ph*180/pi; 
    subplot(2,1,1) 
    plot(f,mag); 
    grid on 
    xlabel('频率(Hz)'); 
    ylabel('幅频特性'); 
    subplot(2,1,2) 
    plot(f,ph); 
    grid on 
    xlabel('频率(Hz)'); 
    ylabel('相频特性');
    展开全文
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