《数字滤波器的仿真与实现外文翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字滤波器的仿真与实现外文翻译（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、优质文档江西理工大学应用科学学院毕业设计(论文)外文资料翻译系 ： 信息工程系 专 业： 通信工程 班 级： 092 姓 名 彭凯华 学 号： 231 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导老师评语： 签名： 年 月 日优质文档附件一：外文资料翻译译文数字滤波器的仿真和实现当今，数字信号处理技术正飞速开展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科；它和国民经济休戚相关，和国防建立严密相连；它影响或变更着我们的生产、生活方式，因此受到人们的普遍关注。数字化、智能化和网络化是当代信息技术开展的大趋势，而数字化是智能化和网络化的根底，实际生活中遇到的信号多种多样，例如播送
2、信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、限制信号、气象信号、遥感遥测信号，等等。上述信号大局部是模拟信号，也有小局部数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。大多数状况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化采样和幅度上的离散化量化，这类模拟信号便成为一维数字信号。因此，数字信号事实上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化，得到的数字信号是一个一维离散的时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进展各种处理，把信号变换成符合须要的某种形式。例如，对
3、数字信号经过滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们和其他信号进展分别；对信号进展频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号识别；对信号进展某种变换，使之更适合传输、存储和应用；对信号进展编码以到达数据压缩的目的，等等。数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支。无论是信号的获得、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号平安牢靠和有效敏捷地传输是至关重要的。在全部的电子系统中，运用最多技术最困难的要算数字滤波器了，数字滤波器的优劣干脆确定产品的优劣。在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪声，从接收到的信号中消退或减弱噪音是信号处理和传输中特别重要的问题。依据有用
4、信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类限制系统中，数字滤波器的应用极为广泛，这里只列举局部应用最胜利的领域。1语音处理语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一，也是最早推动数字信号处理理论开展的领域之一。该领域主要包括5个方面的内容：第一，语音信号分析。即对语音信号的波形特征、统计特征、模型参数等进展分析计算；其次，语音合成。即利用专用数字硬件或在通用计算机上运行软件来产生语音；第三，语音识别。即用专用硬件或计算机识别人讲的话，或者识别说话的人；第四，语音增加。即从噪音或干扰中提取被掩盖的语音信号。第五，语音编码。主要用于语音数据压缩，目
5、前已经建立了一系列语音编码的国际标准，大量用于通信和语音处理。近年来，这5个方面都取得可不少的探究成果，并且，在市场上已出现了一些相关的软件和硬件产品。例如，盲人阅读器、哑人语音合成器、口授打印机、语音应答机，各种会说话的仪器和玩具，以及通信和视听产品大量运用的音频编码技术。2图像处理数字滤波技术以胜利地应用于静态图像和活动图像的复原和增加、数据压缩、去噪音和干扰、图像识别以及层析X射线摄影，还胜利地应用于雷达、声纳、超声波和红外信号的可见图像成像。3通信在通信技术领域内，几乎没有一个分支不受到数字滤波技术的影响。信源编码、信道编码、调制、多路复用、数据压缩以及自适应信道均衡等，都广泛应用数字
6、滤波器，特殊是在数字通信、网络通信、图像通信、多媒体通信等应用中，离开了数字滤波器，几乎寸步难行。其中，被认为是通信技术将来开展方向的软件无线电技术，更是以数字滤波器为根底。4电视数字电视取代模拟电视已是势必趋势。高清楚度电视的普及指日可待，和之配套的视频光盘技术已经形成具有巨大市场的产业；可视电话和会议电视产品不断更新换代。视频压缩和音频压缩技术所取得的成就和标准化工作，促成了电视领域产业的蓬勃开展，而数字滤波器及其相关技术是视频压缩和音频压缩技术的重要根底。5雷达雷达信号占有的频带特别宽，数据传输速率也特别高，因而压缩数据量好降低数据传输速率是雷达信号数字处理面临的首要问题。高速数字器件的
7、出现促进了雷达信号处理技术的进步。在现代雷达系统中，数字信号处理局部是不行或缺的，因为从信号的产生、滤波、加工到目标参数的估计和目标成像显示都离不开数字滤波器技术。雷达信号的数字滤波器是当今特别活泼的探究领域之一。6生物医学信号处理数字滤波器在医学中的应用日益广泛，如对脑电图和心电图的分析、层析X射线摄影的计算机协助分析、胎儿心音的自适应检测等。7其他领域数字滤波器的应用领域如此广泛，以至于想完全列举他们是根本不行能的，除了以上几个领域外，还有很多其他的应用领域。例如，在军事上被大量应用于导航、制导、电子对抗、战场侦测；在电力系统中被应用于能源分布规划和自动检测；在环境爱护中被应用于对空气和噪
8、声干扰的自动检测；在经济领域中被应用于股票市场预料和经济效益分析，等等。数字滤波器介绍：模拟和数字滤波器 在信号处理、过滤功能是一个不排 除局部信息,如随机噪音、提取有用的信号局部,如局部地势在必须的频率范围.有两大类型的过滤, 模拟以及数字。他们是完全不同的物理构造,如何工作. 类比电子电路模拟用的过滤局部组成,例如由电阻、电容opamps和生产所需的过滤效果. 这种过滤器被广泛运用的电路削减噪音等方面的应用,提高视频信号、图像均衡的高科技传真系统等众多领域. 有完善的技术标准设计的模拟电路进展过滤特定要求. 在各个阶段,是一个信号,是电机电压和过滤,目前干脆的物理模拟量(例如声音或视频信号
9、和变频器生产)处理. 数码过滤用数字进展数值计算处理器的信号抽样值. 处理器的可能通用计算机等PC或专业开展打算图(数字信号处理器)芯片. 模拟信号必需先投入运用的取样和数码艺术开展局(模拟到数字转换器). 由此二元多,占抽样连续输入信号的价值,转移到处理器,进展数字计算. 这些计算通常涉及多方面的投入和增加产品价值的共同因素. 如有必要,这些计算结果,此时此刻是抽样信号值的过滤,产出通过开展救济委员会(类比数位转换器来)信号转换回模拟形式。滤波器是指用来对输入信号进展滤波的硬件或软件。假如滤波器的输入、输出都是离散信号，那么该滤波器的冲击响应也势必是离散的，这样的滤波器定义为数字滤波器。数字
10、滤波器的功能，就是把输入序列X通过必须的运算变换成输出序列Y。依据数字滤波器冲激响应函数的时域特性，可将数字滤波器分为两种，即无限长冲激相应IIR滤波器和有限长冲激响应FIR滤波器。IIR数字滤波器的优点是可以利用模拟滤波器设计的结果，而模拟滤波器的设计有大量图表可查，便利简洁。它的缺点是相位的非线性；假设须要线性相位，那么要采纳全通网络进展相位校正。图象处理以及数据采集传输都要求滤波器具有线性相位特性。而FIR数字滤波器可以实现线性相位，又可具有随意幅度特性。从数字滤波器的单位冲击响应来看，可分为两大类：有限冲击响应FIR数字滤波器和无限冲击响应IIR数字滤波器。FIR滤波器却可以得到严格的
11、线性相位，然而由于FIR滤波器的系统函数的极点固定在原点，所以只能用较高的阶数来实现其高选择性，对于同样的滤波器设计指标，FIR滤波器所要求的阶数要比IIR高5至10倍，所以本钱较高，信号延迟也较大。但是假如要求一样的线性相位，那么IIR滤波器就必需加全通网络进展相位校正，同样也要增加滤波器网络的节数和困难性。FIR滤波器可以用非递归的方法实现，在有限精度下不会产生振荡，同时由于量化舍入以及系数的不确定性所引起的误差的影响要比IIR滤波器小的多，并且FIR滤波器可以采纳FFT算法，运算速度快。但是不象IIR滤波器可以借助模拟滤波器的成果，FIR滤波器没有现成的计算公式，必须要用计算机协助设计软
12、件如MATLAB来计算。由此可知，FIR滤波器应用比拟广，而IIR滤波器那么用在相位要求不是很严格的场合。 滤波器从功能上分又可分为如下4类:(1)低通滤波器(LPF)； (2)高通滤波器(HPF )； (3)带通滤波器(BPF )；(4)带阻滤波器(BSF)。志向滤波器的幅频特性下列图虚线为：2、MATLAB介绍：MATLAB是矩阵试验室MatrixLaboratory之意。除具备卓越的数值计算实力外，它还供应了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建效仿真和实时限制等功能。MATLAB作为世界顶尖的数学应用软件，以其强大的工程计算、算法探究、工程绘图、应用程序开发、数据分析和动态仿真等功能，
13、在航空航天、机械制造和工程建筑等领域发挥着越来越重要的作用。而C语言功能丰富，运用敏捷便利，目标程序效率高。既有高级语言的优点，又有低级语言的特点。因此，C语言是目前应用最广的编程语言。虽然MATLAB是一个完整的、功能齐全的编程环境，但在某些状况下，和外部环境的数据和程序的交互是特别必需而且有益的。利用MATLAB设计滤波器，可以随时比照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。在电力系统微机爱护和二次限制中，很多信号的处理和分析都是基于正旋基波和某些整次谐波而进展的，而系统电压电流信号尤其是故障瞬变过程中混有各种困难成分，所以滤波器始终是电力系统
14、二次装置的关键部件。目前微机爱护和二次信号处理软件主要采纳数字滤波器。传统的数字滤波器设计运用繁琐的公式计算，变更参数后须要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。利用MATLAB信号处理箱可以快速有效地实现数字滤波器的设计和仿真。 MATLAB的根本数据单位是矩阵，它的指令表达式和数学,工程中常用的形式特别相像,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完一样的事情简捷得多.当前流行的MATLAB 5.3/Simulink3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包.功能工具包用来扩大MATLAB的符
15、号计算,可视化建效仿真,文字处理及实时限制等功能.学科工具包是专业性比拟强的工具包,限制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类。开放性使MATLAB广受用户欢送.除内部函数外,全部MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或参加自己编写程序构造新的专用工具包。3、数字滤波器的设计 数字滤波器设计的根本要求 数字滤波器设计要经过三个步骤：1确定指标：在设计一个滤波器前，必需有一些指标。这些指标要依据应用确定。在很多实际应用中，数字滤波器时时被用来实现选频操作。因此，指标的形式一般在频域中给出幅度和相位响应。幅度指标主要以两种方式给出。第一种是肯定指标。它供应对幅度响应函数的要求，一般应用于FIR滤波器的设计。其次种指标是相对指标。它以分贝值的形式给出要求。在工程实际中，这种指标最受欢送。对于相位响应指标形式，通常盼望系统在通频带中人有线性相位。运用线性相位响应指标进展滤波器设计具有如下优点：只包含实数算法，不涉及复数
