多见。
本文在MATLAB70及其信号处理工具箱的基础上,介绍MATLAB在激光测高系统中匹配滤波器设计中的应用。
2滤波器概述
滤波是信号处理中一种最基本但十分重要的技术。利用滤波,可以从复杂的信号中提取所需的信号,抑制不需要的信号。所谓滤波器,就是对已知激励,可以在时间域或频域产生规定响应的网络。要使滤波器能够提取有用信号,要求滤波器对信号与噪声有不同的增益,对有用信号尽量无失真放大,而对噪声尽量衰减。
模拟滤波器的理论和设计方法相当成熟,设计时可以选用典型的模拟滤波器,如巴特沃斯滤波器、契比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝赛尔滤波器等,它们有严格的设计公式和现成的曲线和图表可供参考。巴特沃斯滤波器具有单调下降的幅频特性;契比雪夫滤波器的幅频特性在通带和组带内有波动,可以提高选择性;贝赛尔滤波器通带内有较好的线性相位特性。在MATLAB70中,提供了上述所有滤波器的设计函数,从而大大降低了滤波器的设计难度。激光测高系统常采用的是贝赛尔低通滤波器作为匹配滤波器,下面就以截止频率为620kHz的贝塞尔低通滤波器为例,从软件方面来了解贝塞尔低通滤波器的特性及其实现方法。
3MATLAB在贝赛尔低通滤波器的实现中的应用
在确定了测高系统中采用贝塞尔低通滤波器后,我们可以用适当的软件来对贝塞尔滤波器的特性做一个深入和形象的了解,此处采用功能强大的Matlab70软件。Matlab70的信号处理工具箱为滤波器设计和谱分析的主要领域提供了丰富的支持,很容易针对不同的应用来进行设计,使原来繁琐的程序设计简化成函数的调用,这里将运用MATLAB的一些工具箱函数来计算一定截止频率的贝塞尔低通滤波器的转移函数及其相关特性。下面以5阶截止频率为620khz的贝塞尔模拟低通滤波器来说明。
31贝塞尔低通滤波器的Matlab仿真实现程序流程
Matlab程序流程如图1所示。
32贝塞尔低通滤波器的Matlab仿真实现程序代码
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d程序中大量使用了matlab信号处理工具箱中的函数,r