设计和实现一个过滤器
设计了一个数字低通滤波器数字滤波器设计块,并将块合并到您的模型中,以模拟低频噪声的存在。
可以设计低通、高通、带通和带阻滤波器数字滤波器设计块或过滤器实现向导.这些块能够计算各种滤波器结构的滤波器系数。本主题使用数字滤波器设计块将白噪声转换为低频噪声,以便您可以模拟其对系统的影响。
作为一个实际应用,假设一名飞行员在飞机驾驶舱内对着麦克风讲话。风吹过机身的噪音也传到了麦克风。一个传感器正在测量飞机外面风的噪音。你想要估计驾驶舱内的风噪声,并从麦克风的输入中减去它,这样就只有飞行员的声音被传输。
在本主题的第一部分中,您将学习如何建模到达麦克风的低频噪声。在本主题的第二部分中,您将学习如何消除这种噪音,以便只听到飞行员的声音。
设计一个数字滤波器金宝app
在本节中,您将使用数字滤波器设计块来创建低频噪声,它模拟了座舱内的风噪声:
通过键入打开模型
在MATLAB中®命令提示符。该模型包含一个Scope块,用于显示原始正弦波和添加了白噪声的正弦波。
通过键入打开DSP系统工具箱™库
dsplib
在MATLAB命令提示符。将白噪声转换为低频噪声数字滤波器设计块到你的模型。在飞机场景中,经过机身的空气产生白噪声,由传感器测量。随机源块对噪声建模。飞机的机身将这种白噪声转换为低频噪声,即一种有色噪声,在驾驶舱内可以听到。这种噪声只包含某些频率,而且更难消除。在本例中,您使用a对低频噪声建模数字滤波器设计块。这个模块使用过滤器设计和分析工具(FDATool)的功能来设计一个过滤器。
双击Filtering库,然后双击Filter Implementations子库。点击并拖动数字滤波器设计块到您的模型中。
设置数字滤波器设计块参数设计低通滤波器,产生低频噪声。双击块,打开块参数对话框。参数设置如下:
响应类型=
低通滤波器
设计方法=冷杉然后,从列表中选择
窗口
过滤器订单=指定的顺序并输入
31
扩展通频带——清除
窗口=
汉明
单位=
标准化(0到1)
wc=
0.5
基于这些参数,数字滤波器设计block设计了一个32系数、截止频率为0.5的低通FIR滤波器。该块将过滤器的时域响应乘以32个样本汉明窗口。
点击设计滤波器在对话框的底部中心,以查看滤波器的幅值响应级响应窗格。数字滤波器设计对话框现在看起来应该类似于下图。
函数设计了一个数字低通滤波器数字滤波器设计块。
您可以尝试数字滤波器设计块,以便设计一个自己的滤波器。有关块功能的更多信息,请参见数字滤波器设计块引用页。
给你的模型添加一个数字过滤器
在本节中,您将添加设计的低通滤波器在Simulink中设计一个数字滤波器金宝app你的方框图。使用这个将白噪声转换为彩色噪声的滤波器来模拟座舱内的低频风噪声:
如果您创建的模型在Simulink中设计一个数字滤波器金宝app在您的桌面上没有打开,您可以通过键入打开等效的模型吗
在MATLAB命令提示符。
把数字滤波器设计控件之间,将其放入方框图中随机源Block和总和块。
运行您的模型并在Scope窗口中查看结果。此窗口显示了原始输入信号和添加了低频噪声的信号。
现在,您已经构建了一个数字滤波器,并使用它来模拟信号中彩色噪声的存在。这类似于模拟低频噪声到达飞机驾驶舱的麦克风。既然已经向系统中添加了噪声,那么就可以尝试消除噪声的方法了。