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  • 利用Matlab设计滤波器(FDAT)

    万次阅读 2016-08-26 23:15:48
    转自:...   在matlab中有一个滤波器设计和分析工具FDAT,可以通过此工具来对滤波器进行设计。 matlab中一些简单的命令:round(x)把x舍入到最近的整数(四舍五入)  abs(x)计算x的绝对值

    转自:http://blog.csdn.net/jbb0523/article/details/6782800

     

    在matlab中有一个滤波器设计和分析工具FDAT,可以通过此工具来对滤波器进行设计。

    matlab中一些简单的命令:round(x)把x舍入到最近的整数(四舍五入)

                                            abs(x)计算x的绝对值

                                            sqrt(x)计算x的平方值

                                            fix(x)把x沿0的方向舍入到最近的整数值

                                            floor(x)把x舍入到比x小的最近的整数

                                            ceil(x)把x舍入为比x大的最近的整数

    要设计滤波器,首先要做的就是要知道各个系数。其实系数我们是可以通过matlab的FDAT工具来进行计算的。步骤如下:

    (1)先打开matlab,然后点击左下脚的start按钮,选择Toolboxes——>Filter Design ——>Filter Design &Analysis Tool,即可启动FDATool。也可在matlab中执行fdatool来启动FDATool。FDATool启动后如下图所示的窗口。

     

    (2)按照要求自己设计滤波器。启动FDATool后的界面就是滤波器的设计界面,如上图所示,要从其它的界面进入滤波器的设计界面可以倒垃圾FDATool窗口坐下侧的一列工具按钮中的最下一个图标filter design ,即可进入设计界面。在该界面中要进行滤波器的设计。首先要选择滤波器的类型,滤波器的类型有高通、低通、带通和带阻,以及其它的好几种。选择好类型之后就要选择设计方法,设计方法从大类上有两种,一种是FIR,另一种是IIR。每一大类中又有很多种不同的方法。针对不同的设计方法,后面有不同的选项。然后就是滤波器的阶数(filter order),如果是11阶的滤波器则输入10就可以了。设置完这些就需要设置滤波器的频率特性和幅度特性了。其中Fs是采样频率,Fp是通带截止频率,Fs是阻带截止频率。后面的Apass是指通带内允许的最大衰减,Astop是指阻带内允许的最小衰减。设置完这些参数之后,按Design Filter就可以按要求设计出该滤波器了。

    在本次举例中设置如下图:

    (3)滤波器设计和性能分析
    设计完成后需要对滤波器进行性能分析,检查是不是符合要求。性能分析可通过单击Analysis菜单,下面有很多子菜单来进行。
    1、Magnitude Response(幅频响应)图略
    2、Phase Response(相频响应)
    3、相幅联合分析
    4、冲击响应(Analysis——>Impulse  Response后可得到如下的图形)

     

    5、滤波器的系数(这个是很重要的,也是我们想要的)
    Analysis——>Filter Coefficients之后会看到系数的。(图略)
    还有其他的分析,都省略了吧!
    (4)设置量化参数
    matlab在计算系数时只是追求高精度而没有考虑有限字长。我们在fpga中实现时字长是有限的,所以要对系数首先进行量化。点击左下脚的Set Quantization parameter就可以设置量化参数了。

     默认时Turn quantization on是没有选中的,只有选中之后才可以设置后面的各个项。选中Convert coefficients to 就可以设置系数的格式了。因为我们要在fpga要实现,所以在此次选择定点数(fixed),如果选择定点数则就需要选择舍入模式,其中有round、fix、floor、ceil等各个的意义见开头提到的几个函数。也可在matlab中用help来查看各个命令的作用哦!(看看matlab是不是很人性啊!)后面是选择溢出模式和定点数的数据格式的。Format中有两个数字,前面一个呢是字的总长度,后面一个呢是小数的长度。如果你对某些选项还不太明白,那就找到这个选项对应的命令,然后help一下就可以了。
    设置完成后在Filter Coefficient窗口最下面还可以看到对应的命令呢!这是不是很令人兴奋啊!如下图:

    量化之后,依然可以用前面说过的几种分析方法来对比量化前后的不同。
    (5)导出系数
    点击File——>export,出现如下对话框。可以将系数导出到workspace空间中,以变量Num的形式存在。

    但是变量Num都是小于1的数,所以还是不能用fpga来进行处理,所以要把它进行扩大。那到底要扩大多少倍呢,通过看资料我的理解就是在fpga处理中你的系数是几位数就可以扩大多少倍。比如你的系数准备是9位数,那么你可以给Num乘以2的9次方。

     
    又查了一些资料才发现,系数的量化实际可以直接通过下面的命令来实现:
    coeff=round(Num*2^9),(或者也可以coeff=round(Num/max(abs(Num))*32767))这样得到的系数也是可以用的。如果要检查你得到的系数是否可用,可以通过在matlab输入这条指令:freqz(coeff,1,512)。输入这个指令以后会出现下图:

    通过观察这个图就可以知道这个系数是不是正确了。

     

    得到系数之后在fpga中如何实现呢,这篇写的太长了,下篇继续吧
    展开全文
  • 利用Matlab设计滤波器(FDAT) .

    万次阅读 2012-12-16 16:14:50
    转自:...   在matlab中有一个滤波器设计和分析工具FDAT,可以通过此工具来对滤波器进行设计。 matlab中一些简单的命令:round(x)把x舍入到最近的整数(四舍五入)  abs(x)计算x的绝对值

    转自:http://blog.csdn.net/jbb0523/article/details/6782800

     

    在matlab中有一个滤波器设计和分析工具FDAT,可以通过此工具来对滤波器进行设计。

    matlab中一些简单的命令:round(x)把x舍入到最近的整数(四舍五入)

                                            abs(x)计算x的绝对值

                                            sqrt(x)计算x的平方值

                                            fix(x)把x沿0的方向舍入到最近的整数值

                                            floor(x)把x舍入到比x小的最近的整数

                                            ceil(x)把x舍入为比x大的最近的整数

    要设计滤波器,首先要做的就是要知道各个系数。其实系数我们是可以通过matlab的FDAT工具来进行计算的。步骤如下:

    (1)先打开matlab,然后点击左下脚的start按钮,选择Toolboxes——>Filter Design ——>Filter Design &Analysis Tool,即可启动FDATool。也可在matlab中执行fdatool来启动FDATool。FDATool启动后如下图所示的窗口。

     

    (2)按照要求自己设计滤波器。启动FDATool后的界面就是滤波器的设计界面,如上图所示,要从其它的界面进入滤波器的设计界面可以倒垃圾FDATool窗口坐下侧的一列工具按钮中的最下一个图标filter design ,即可进入设计界面。在该界面中要进行滤波器的设计。首先要选择滤波器的类型,滤波器的类型有高通、低通、带通和带阻,以及其它的好几种。选择好类型之后就要选择设计方法,设计方法从大类上有两种,一种是FIR,另一种是IIR。每一大类中又有很多种不同的方法。针对不同的设计方法,后面有不同的选项。然后就是滤波器的阶数(filter order),如果是11阶的滤波器则输入10就可以了。设置完这些就需要设置滤波器的频率特性和幅度特性了。其中Fs是采样频率,Fp是通带截止频率,Fs是阻带截止频率。后面的Apass是指通带内允许的最大衰减,Astop是指阻带内允许的最小衰减。设置完这些参数之后,按Design Filter就可以按要求设计出该滤波器了。

    在本次举例中设置如下图:

    (3)滤波器设计和性能分析
    设计完成后需要对滤波器进行性能分析,检查是不是符合要求。性能分析可通过单击Analysis菜单,下面有很多子菜单来进行。
    1、Magnitude Response(幅频响应)图略
    2、Phase Response(相频响应)
    3、相幅联合分析
    4、冲击响应(Analysis——>Impulse  Response后可得到如下的图形)

     

    5、滤波器的系数(这个是很重要的,也是我们想要的)
    Analysis——>Filter Coefficients之后会看到系数的。(图略)
    还有其他的分析,都省略了吧!
    (4)设置量化参数
    matlab在计算系数时只是追求高精度而没有考虑有限字长。我们在fpga中实现时字长是有限的,所以要对系数首先进行量化。点击左下脚的Set Quantization parameter就可以设置量化参数了。

     默认时Turn quantization on是没有选中的,只有选中之后才可以设置后面的各个项。选中Convert coefficients to 就可以设置系数的格式了。因为我们要在fpga要实现,所以在此次选择定点数(fixed),如果选择定点数则就需要选择舍入模式,其中有round、fix、floor、ceil等各个的意义见开头提到的几个函数。也可在matlab中用help来查看各个命令的作用哦!(看看matlab是不是很人性啊!)后面是选择溢出模式和定点数的数据格式的。Format中有两个数字,前面一个呢是字的总长度,后面一个呢是小数的长度。如果你对某些选项还不太明白,那就找到这个选项对应的命令,然后help一下就可以了。
    设置完成后在Filter Coefficient窗口最下面还可以看到对应的命令呢!这是不是很令人兴奋啊!如下图:

    量化之后,依然可以用前面说过的几种分析方法来对比量化前后的不同。
    (5)导出系数
    点击File——>export,出现如下对话框。可以将系数导出到workspace空间中,以变量Num的形式存在。

    但是变量Num都是小于1的数,所以还是不能用fpga来进行处理,所以要把它进行扩大。那到底要扩大多少倍呢,通过看资料我的理解就是在fpga处理中你的系数是几位数就可以扩大多少倍。比如你的系数准备是9位数,那么你可以给Num乘以2的9次方。

     
    又查了一些资料才发现,系数的量化实际可以直接通过下面的命令来实现:
    coeff=round(Num*2^9),(或者也可以coeff=round(Num/max(abs(Num))*32767))这样得到的系数也是可以用的。如果要检查你得到的系数是否可用,可以通过在matlab输入这条指令:freqz(coeff,1,512)。输入这个指令以后会出现下图:

    通过观察这个图就可以知道这个系数是不是正确了。

     

    得到系数之后在fpga中如何实现呢,这篇写的太长了,下篇继续吧
    展开全文
  • 利用MATLAB作为工具进行计算机实现。在设计实现的过程中,要求分别使用冲激响应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器,对模拟加噪信号进行低通滤波、高通滤波及带通滤波,利用MATLAB作为辅助...
  • matlab数字滤波器设计函数汇总(转载)

    千次阅读 2020-07-25 17:14:33
    滤波器分析(幅频/相频) abs 求绝对值(幅值) angle 求相角 conv/conv2 求卷积/二维卷积 fftfilt 利用重叠相加法的基于FFT的FIR滤波 filter 利用IIR或FIR滤波器对数据进行滤波 ...

    这篇博客是[1][2]的整合

    分类 函数名 功能说明
    滤波器的分析(幅频/相频) abs 求绝对值(幅值)
    angle 求相角
    conv/conv2 求卷积/二维卷积
    fftfilt 利用重叠相加法的基于FFT的FIR滤波
    filter 利用IIR或FIR滤波器对数据进行滤波
    filtfilt 零相位数字滤波
    filtic 为移位直接II型滤波器选择初始条件
    freqs 模拟滤波器的频率相应
    freqspace 控制频率相应中的频率间隔
    freqz 数字滤波器的频率相应
    grpdelay 平均滤波延迟(群延迟)
    impz   数字滤波器的冲激相应
    unwrap  展开相角
    unfirdn 增抽样,使用FIR滤波器滤波,然后减抽样
    zplane   离散系统零极点图
    fvtool 滤波器可视化工具

    IIR标准模拟/数字滤波器设计函数( 求系统函数H(z))

    besself  贝赛尔模拟滤波器设计
    butter 巴特沃斯滤波器设计
    cheby1   切比雪夫I型滤波器设计
    cheby2 切比雪夫II型滤波器设计
    ellip 椭圆滤波器设计
    yulewalk 递归数字滤波器设计
    IIR滤波器阶的确定 buttord  巴特沃斯滤波器阶的选择
    cheb1ord 切比雪夫I型滤波器阶的选择
    cheb2ord 切比雪夫II型滤波器阶的选择
    ellipord 椭圆滤波器阶的选择
    模拟低通型滤波器设计(归一化) besselap 贝赛尔模拟低通滤波器原型
    buttap 巴特沃斯模拟低通滤波器原型
    cheb1ap  切比雪夫I型模拟低通滤波器原型
    cheb2ap  切比雪夫II型模拟低通滤波器原型
    ellipap  椭圆模拟低通滤波器原型
    模拟滤波器频率转换 lp2bp  低通->带通
    lp2bs 低通->带阻
    lp2hp  低通->高通
    lp2lp 低通->低通

    模拟滤波器->数字滤波器

    bilinear 双线性变换
    impinvar 冲激响应不变法
    FIR滤波器设计 convmtx  卷积矩阵
    cremez  任意响应,具有非线性相位的等纹波FIR滤波器设计
    fir1 基于窗函数的FIR滤波器设计---标准响应
    fir2  基于窗函数的FIR滤波器设计---任意响应
    fircls  约束最小二乘FIR滤波器设计---任意响应
    fircls1  约束最小二乘FIR滤波器设计---低通与高通
    firls  最小二乘FIR滤波器设计
    firrcos  升余弦FIR滤波器设计
    intfilt 内插FIR滤波器设计
    remez Parks-McClellan最优FIR滤波器设计
    remezord Parks-McClellan滤波器阶数选择
    窗函数 bartlett  巴特利特窗
    blackman 布莱克曼窗
    boxcar 矩形窗
    chebwin 切比雪夫窗
    hamming  海明窗
    hanning 汉宁窗
    kaiser 凯瑟窗
    triang 三角窗
    tukeywin Tukey窗
    gausswin 高斯(Gauss)窗
    rectwin 矩形窗
    boxcar 矩形窗(百度说会被停用)


     

     

     

    [1]matlab数字滤波器设计函数一览

    [2]关于滤波器设计的matlab函数简表

          

    展开全文
  • [参考]matlab数字滤波器设计函数一览

    千次阅读 2017-10-21 18:06:16
    1> 滤波器分析和实现 abs 求绝对值(幅值) angle 求相角 conv 求卷积 fftfilt 利用重叠相加法的基于FFT的FIR滤波 filter 利用IIR或FIR 滤波器对数据进行滤波 filtfilt 零相位数字滤波 ...

    1>  滤波器的分析和实现

    abs 求绝对值(幅值)

    angle   求相角

    conv    求卷积

    fftfilt 利用重叠相加法的基于FFT的FIR滤波

    filter  利用IIR或FIR    滤波器对数据进行滤波

    filtfilt 零相位数字滤波

    filtic  为移位直接II型滤波器选择初始条件

    freqs   模拟滤波器的频率相应

    freqspace   控制频率相应中的频率间隔

    freqz   数字滤波器的频率相应

    grpdelay  平均滤波延迟(群延迟)

    impz    数字滤波器的冲激相应

    unwrap  展开相角

    unfirdn 增抽样,使用FIR滤波器滤波,然后减抽样

    zplane  离散系统零极点图

    2>  IIR滤波器设计

    (1)标准模拟/数字滤波器设计函数

    besself 贝赛尔模拟滤波器设计

    butter  巴特沃斯滤波器设计

    cheby1  切比雪夫I型滤波器设计

    cheby2  切比雪夫II型滤波器设计

    ellip   椭圆滤波器设计

    yulewalk递归数字滤波器设计

    (2) IIR滤波器阶的选择

    buttord 巴特沃斯滤波器阶的选择

    cheb1ord切比雪夫I型滤波器阶的选择

    cheb2ord切比雪夫II型滤波器阶的选择

    ellipord椭圆滤波器阶的选择

    (3) 模拟原型滤波器设计

    besselap贝赛尔模拟低通滤波器原型

    buttap  巴特沃斯模拟低通滤波器原型

    cheb1ap 切比雪夫I型模拟低通滤波器原型

    cheb2ap 切比雪夫II型模拟低通滤波器原型

    ellipap 椭圆模拟低通滤波器原型

    (4) 频率转换

    lp2bp   模拟低通滤波器到模拟带通滤波器的转换

    lp2bs   模拟低通滤波器到模拟带阻滤波器的转换

    lp2hp   模拟低通滤波器到模拟高通滤波器的转换

    lp2lp   模拟低通滤波器到模拟低通滤波器的转换

    (5) 模拟滤波器的离散化

    bilinear双线性变换

    impinvar冲激响应不变法

    3>  FIR滤波器设计

    convmtx 卷积矩阵

    cremez  任意响应,具有非线性相位的等纹波FIR滤波器设计

    fir1    基于窗函数的FIR滤波器设计---标准响应

    fir2    基于窗函数的FIR滤波器设计---任意响应

    fircls  约束最小二乘FIR滤波器设计---任意响应

    fircls1 约束最小二乘FIR滤波器设计---低通与高通

    firls   最小二乘FIR滤波器设计

    firrcos 升余弦FIR滤波器设计

    intfilt 内插FIR滤波器设计

    remez   Parks-McClellan最优FIR滤波器设计

    remezord   Parks-McClellan滤波器阶数选择

    4>  窗函数

    bartlett    巴特利特窗

    blackman    布莱克曼窗

    boxcar      矩形窗

    chebwin     切比雪夫窗

    hamming     海明窗

    hanning     汉宁窗

    kaiser      凯瑟窗

    triang      三角窗

    展开全文
  • matlab滤波器设计

    2009-01-01 19:32:03
    详细波形图片 方信号的频谱分析 设计数字滤波器和画出频率响应 窗函数法设计高通低通带通三种滤波器利用函数fir1设计FIR滤波器),用双线性变换法设计利用函数butter和cheby1
  • MatlabFFT频谱分析及FIR数字滤波器-滤波器.rar 最近在做关于滤波器方面的课题,搜集了一些资料,为了不浪费大家的M币,我将... 利用MATLAB和窗函数法设计FIR数字滤波器.pdf  6. 用MATLAB辅助设计FIR数字滤波器.pdf
  • 摘 要 滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位本次课程设计主要是 录制一段语音信号对其进行加噪处理然后利用 IIR 低通滤波器对加有随机噪声 的语音信号进行滤波处理及时频谱分析画出滤波之后的频谱图与时域...
  • 利用MATLAB信号处理箱(Signal Processing Toolbox)可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。 2 数字滤波器及传统设计方法 数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法,将代表输入信号的数字时间序列转化为代表...
  • MATLAB_FIR滤波器

    2014-05-09 14:33:17
    通过利用不同的窗函数方法设计FIR滤波器,对所设计的滤波器进行分析比较,得出各种方法设计的滤波器的优缺点及其不同的使用场合,从而可以在设计滤波器时能够正确的选择FIR数字滤波器的窗函数的选取及设计方法。
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  • MATLAB7.0环境下分别利用脉冲响应不变法和双线性变换法设计巴特沃斯低通数字滤波器、切比雪夫数字低通滤波器.实验结果表明IIR滤波器能满足设计要求并有效地滤除干扰信号.和脉冲响应不变法相比,双线性变换法能更好...
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  • 摘 要:采用了TI 公司的TMS320C55XX 数字信号处理器完成IIR 滤波器的设计,利用MATLAB滤波器设计工具箱(FDATool)来设计阶切比雪夫低通滤波器,并用代码调试器(CCS)进行软硬件的调试和仿真。结果表明,该滤波器可以...
  • 利用了BoxFilter滤波器,使得上述过程得到了极大的加速,所以效率很高,这里我查了相关的资料,结合经典的暗通道去雾算法中给出的引导滤波的Matlab代码,分析其在Matlab中实现的过程,比较基础。BoxFilter包滤波器的...
  • 滤波器的设计是信号处理的核心问题之一。根据FIR 滤波器的原理, 简要介绍了如何利用窗函数进行FIR 数字滤波器的设计,以及分析各种不同窗形式对滤波器性能的影响。最后运用Matlab 进行仿真。
  • 摘 要:采用了TI 公司的TMS320C55XX 数字信号处理器完成IIR 滤波器的设计,利用MATLAB滤波器设计工具箱(FDATool)来设计最小阶切比雪夫低通滤波器,并用代码调试器(CCS)进行软硬件的调试和仿真。结果表明,该滤波器...
  • 利用MATLAB设计滤波器,可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数,直观简便,极大的减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。...

空空如也

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