1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘 要本篇論文敘述了數(shù)字濾波器的基本原理，IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法喝IIR數(shù)字高通濾波器設(shè)計在MATLABE上的實現(xiàn)與IIR數(shù)字濾波器在世紀(jì)中應(yīng)用。無限脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器是沖擊函數(shù)包含無限個抽樣值的濾波器，一般是按照預(yù)定的模擬濾波器的逼近函數(shù)來轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字濾波器，現(xiàn)有的逼近函數(shù)如巴特沃斯，切比雪夫。其設(shè)計過程都是由模擬濾波器的系統(tǒng)函數(shù)去變換出相應(yīng)的數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)。關(guān)鍵字：數(shù)字濾波器，MATLAB，巴特沃斯，切比雪夫，雙線性變換法ABSTRACTTh

2、e queue phenomenon in the telecom offices is a normal issue. To improve the customers satisfaction and to support the company changing, we should solve this problem properly. The basic goal to resolve queue problem is the appropriate tradeoff between the customers wavy demand and the telecom offices

3、 limited service capability.This paper is based on the queuing theory and demand management theory. And based on the data collection and customer survey and interview, the author uses some statistical methods to reflect the actuality. Then the author finds the reason of queuing in telecom office fro

4、m customers view. Furthermore, the author analyses the real demand of the customers by sorting them into types of paying and time and price sensitivity. To follow up, three solutions had been brought forward: firstly, distributing the customers; secondly, stopping phone by different number; lastly,

5、promoting the demand during the non- fastidious.Key Words: queuing theory, demand management, telecom offices目 錄 TOC o 1-3 h z u 引言課程設(shè)計目的了解巴特沃斯高通數(shù)字濾波器的概念及原理，掌握巴特沃斯高通數(shù)字濾波器的設(shè)計方法，綜合運(yùn)用專業(yè)知識及基礎(chǔ)知識解決實際工程技術(shù)問題。 研究思路通過對目前主流各型濾波器的學(xué)習(xí)與研究，掌握濾波器設(shè)計的基本知識，再通過具體學(xué)習(xí)巴特沃斯型濾波器，正確地設(shè)計出一款巴特沃斯型高通濾波器。再運(yùn)用模擬軟件驗證設(shè)計思路與實驗數(shù)據(jù)。最終完全掌握巴特沃

6、斯型濾波器的設(shè)計方法。研究的理論基礎(chǔ)數(shù)字濾波器數(shù)字濾波器是指輸出輸入均為數(shù)字信號，通過數(shù)字運(yùn)算處理改變輸入信號所含頻率成分的相對比例，或者濾除某些頻率成分的數(shù)字期間或程序。因為數(shù)字濾波器通過數(shù)值運(yùn)算實現(xiàn)濾波，所以獅子濾波器處理精度高，穩(wěn)定，體積小，不存在阻抗匹配問題。可以實現(xiàn)模擬濾波器無法實現(xiàn)的特殊濾波功能。按照不同的分類方式，數(shù)字濾波器可以有很多種類型，但總的來說可以分為兩大類：經(jīng)典濾波器和現(xiàn)代濾波器。經(jīng)典濾波器的特點(diǎn)是其輸入信號中有用的成分和希望濾除的成分分別占有不同的頻帶，通過一個合適的選頻濾波器濾除干擾，得到純凈信號，打到濾波目的。但是，如果信號和干擾信號的頻譜相互重疊，經(jīng)典濾波器則無

7、法有效濾除干擾。現(xiàn)代濾波器是根據(jù)隨機(jī)信號的一些統(tǒng)一特性，在某種最佳準(zhǔn)則下，最大限度的抑制干擾，同時最大限度地恢復(fù)信號，達(dá)到最佳濾波目的。模擬濾波器模擬濾波器分為無源濾波器和有源濾波器，其中無源濾波器由R、L、C組成，有源濾波器由集成運(yùn)放和R、C組成，不需要使用電感。集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高，輸出電阻小，構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運(yùn)放帶寬有限，所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。典型的模擬濾波器有巴特沃斯濾波器，切比雪夫濾波器，橢圓濾波器，貝塞爾濾波器等。這些典型的濾波器各有各的特點(diǎn)：巴特沃斯濾波器具有單調(diào)下降的幅頻特性。切比雪夫濾波器的幅頻

8、特性在通帶或阻帶有等波紋特性，可以提高選擇性。貝塞爾濾波器通帶內(nèi)有較好的線性特性。橢圓濾波器的特性相對前三者是最好的，但通帶和阻帶內(nèi)均呈現(xiàn)等波紋性，相位特性的非線性也稍嚴(yán)重。設(shè)計師需要根據(jù)具體要求選擇濾波器的類型。巴特沃斯濾波器的設(shè)計確定濾波器階數(shù)假設(shè)通帶頻率在0.3內(nèi)，通帶幅度波動小于1Db，阻帶頻率范圍在0.5rad內(nèi)，阻帶衰減大于12Db。數(shù)字指數(shù)：P=0.3，s=0.5求p，s利用頻率畸變公式得：， 確定濾波器階數(shù)： 確定系統(tǒng)函數(shù)： 巴特沃斯帶阻濾波器系數(shù)計算帶阻濾波器(又稱陷波器)的作用是抑制某一頻率信號而通過其他頻率的信號。在Matlab中用b，a=butterord(n，Wn，s

9、top，s)語句來實現(xiàn)帶阻濾波器，其中b，a是濾波器傳遞函數(shù)多項式的系數(shù);n為濾波器的階數(shù);wn=fl*2*pi fu*2*pi分別為阻帶低端一3 dB和高端一3 dB處的角頻率;s表示模擬濾波器的。巴特沃特帶阻濾波器返回分子分母多項式系數(shù)，還可以作出增益曲線，以及求出相位響應(yīng)以及群延時響應(yīng)。帶阻濾波器遵循規(guī)律： Wp和Ws為二元矢量且WpWs，如Wp=0.1,0.8,Ws=0.2,0.7。 b,a= buttord(ceil（n/2）,W1,W2,stop) % n為buttord（）設(shè)計出的帶阻濾波器階數(shù) % 根據(jù)MATLAB幫組文件，butter(n,W1,W2，stop)將返回2*n階

10、濾波器系數(shù) % Wn為帶通濾波器截止頻率，Wn=W1,W2,是2元向量 % 注意，帶通濾波器階數(shù)是2倍關(guān)系 % b為H（z）的分子多項式系數(shù) % a為H（z）的分母多項式系數(shù)巴特沃斯濾波器設(shè)計仿真巴特沃斯低通濾波器實例仿真采樣率為8000Hz，設(shè)計一個巴特沃斯低通濾波器，通帶截止頻率為2KHz，阻帶截止頻率為3KHz，通帶波紋系數(shù)為1，阻帶衰減系數(shù)為20，采樣頻率為10KHz，則只需在MATLAB的命令窗口下鍵入程序如下： f_N=8000; f_p=2100;f_s=2500;R_p=3;R_s=25;Ws=f_s/(f_N/2);Wp=f_p/(f_N/2); n,Wn=buttord(W

11、p,Ws,R_p,R_s); b,a=butter(n,Wn); freqz(b,a,1000,8000) subplot(2,1,1);axis(0 4000 -30 3) 程序運(yùn)行后所設(shè)計出的巴特沃斯低通濾波器的頻率響應(yīng)如圖4-1所示。橫坐標(biāo)為：angular frequency(red/s) 縱坐標(biāo)為：phase(degrees)和gain(dB)。從圖中可以得出，仿真后的頻率響應(yīng)滿足的設(shè)計要求。 圖4-1 巴特沃斯低通濾波器的頻率響應(yīng)圖 巴特沃斯高通濾波器實例仿真采樣率為8000Hz，設(shè)計一個巴特沃斯高通濾波器，通帶截止頻率為2KHz，阻帶截止頻率為3KHz，通帶波紋系數(shù)為1，阻帶衰減

12、系數(shù)為20，采樣頻率為10KHz，f_p=1000 Hz;f_s=700 Hz,Rp=3dB,Rs=20dB。程序如下： f_N=8000; f_p=1000;f_s=700;R_p=3;R_s=20;Ws=f_s/(f_N/2);Wp=f_p/(f_N/2); n,Wn=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); b,a=butter(n,Wn，high); freqz(b,a,1000,8000) subplot(2,1,1);axis(0 4000 -30 3) 程序運(yùn)行后所設(shè)計出的巴特沃斯高通濾波器的頻率響應(yīng)如圖4-2所示。橫坐標(biāo)為：frequency(Hz) 縱坐標(biāo)為：phase

13、(degrees)和Magnitude(dB)。從仿真圖中得出，仿真后的頻率響應(yīng)滿足設(shè)計的要求。圖4-2 巴特沃斯高通濾波器的頻率響應(yīng)圖巴特沃斯帶通濾波器實例仿真采樣率為10000Hz，設(shè)計一個巴特沃斯帶通濾波器，通帶截止頻率為2KHz，阻帶截止頻率為3KHz，通帶波紋系數(shù)為1，阻帶衰減系數(shù)為20，采樣頻率為10KHz，f_p=1000 ,1500Hz;f_s=600,1900 Hz,Rp=3dB,Rs=20dB。程序如下： f_N=10000; f_p=1000,1500;f_s=600,1900;R_p=3;R_s=20; Ws=f_s/(f_N/2);Wp=f_p/(f_N/2); n,

14、Wn=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); b,a=butter(n,Wn); freqz(b,a,1000,10000) subplot(2,1,1);axis(0 5000 -30 3) 程序運(yùn)行后所設(shè)計出的巴特沃斯帶通濾波器的頻率響應(yīng)如圖4-3所示。橫坐標(biāo)為：frequency(Hz) 縱坐標(biāo)為：phase(degrees)和Magnitude(dB)。從仿真圖中得出，仿真后頻率響應(yīng)圖滿足的設(shè)計要求。圖4-3 巴特沃斯帶通濾波器的頻率響應(yīng)圖 巴特沃斯帶阻濾波器實例仿真與低通濾波器的幅頻、相頻特性類似，帶阻濾波器的幅頻、相頻特性如圖四所示。在該設(shè)計中，電阻R1，R2，R3，電容C

15、1的取值需要確定，它們的計算公式可以通過Matlab編程來得到，最終根據(jù)計算結(jié)果選擇相應(yīng)的標(biāo)稱值。采樣率為10000Hz，要求設(shè)計一個帶阻濾波器，f_p=1000 ,1500Hz;f_s=1200,1300Hz,Rp=3dB,Rs=30dB。 程序如下： f_N=10000; f_p=1000,1500;f_s=1200,1300;R_p=3;R_s=30;Ws=f_s/(f_N/2);Wp=f_p/(f_N/2); n,Wn=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); b,a=butter(n,Wn，stop); freqz(b,a,1000,10000) subplot(2,1,1);

16、axis(0 5000 -35 3) 程序運(yùn)行后所設(shè)計出的巴特沃斯帶阻濾波器的頻率響應(yīng)如圖4-4所示。從圖中得出，頻率響應(yīng)滿足的設(shè)計要求。圖4-4 巴特沃斯帶阻濾波器的頻率響應(yīng)圖基于需求管理的CD電信營業(yè)廳排隊優(yōu)化措施顧客的需求分析需求管理的首要任務(wù)便是對顧客的總需求進(jìn)行分析，研究總需求是否可以被分為不同的子需求。（略）兩類繳費(fèi)顧客的對比本文主要研究的是去營業(yè)廳繳納話費(fèi)的那部分顧客。提取2006年1月至10月辦理費(fèi)用繳納業(yè)務(wù)的用戶數(shù)據(jù)平均值，得到各種繳費(fèi)方式的用戶比例情況，如 REF _Ref r h * MERGEFORMAT 圖5-1所示（紅旗連鎖代收方式數(shù)據(jù)不全，不計入其中）。數(shù)據(jù)來源：

17、CD電信財務(wù)數(shù)據(jù)庫各種繳費(fèi)方式用戶比例圖中，（略）顧客對時間和價格的敏感度分析我們用一個時間和價格敏感度的二維坐標(biāo)矩陣對繳費(fèi)顧客進(jìn)行需求劃分。TS矩陣通過 REF _Ref r h * MERGEFORMAT 圖5-2所示，該二維坐標(biāo)矩陣，我們將顧客分為四類16：（略）基于需求管理的優(yōu)化措施分流顧客5.2.1.1分流顧客的基本思路 分流顧客是（略）5.2.1.2分流顧客的理論依據(jù)分流顧客的措施的理論依據(jù)在于（略）5.2.1.3分流顧客的具體措施根據(jù)（略）分號停機(jī)5.2.2.1分號停機(jī)的基本思路 分號停機(jī)策略是（略）5.2.2.2分號停機(jī)的理論依據(jù)通常情況下，（略） 5.2.2.3分號停機(jī)的模型

18、建立（略）由此，依據(jù)分號停機(jī)的理論基礎(chǔ)，我們在建立分號停機(jī)模型的時候，可以借用信號與系統(tǒng)中的關(guān)于線性時不變系統(tǒng)平穩(wěn)沖激響應(yīng)的方法。時不變性的含義是，如果系統(tǒng)的輸入在時間上有一個平移，則由其產(chǎn)生的響應(yīng)也產(chǎn)生一個同樣的平移20，即： （5-1）處理該問題時，我們把停機(jī)繳費(fèi)顧客具有的三個特性，抽象為一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有以下三個特性：（略）設(shè)表示具有這三個特性的系統(tǒng)，并且在模型中始終保持不變，表示沒有采用策略前第N天的停機(jī)顧客數(shù)，表示第N天的繳費(fèi)顧客數(shù) 21，則： （表示卷積） （5-2）（略）據(jù)此，令表示分號停機(jī)時第N天的停機(jī)顧客數(shù)，表示分號停機(jī)時第N天的繳費(fèi)顧客數(shù)，表示被停機(jī)的尾號為單號的數(shù)量，表

19、示被停機(jī)的尾號為雙號的數(shù)量，那么，則： （5-3）由于系統(tǒng)具有時不變性，采用分號停機(jī)策略前的一個月內(nèi)，準(zhǔn)確的說是6號，尾號為雙號的停機(jī)用戶的數(shù)量應(yīng)該和策略后，即當(dāng)月21號時，尾號為雙號的停機(jī)用戶數(shù)相等，也就是說延遲15天停機(jī)不改變尾號為雙號的停機(jī)顧客總數(shù)，則： （5-4）另外，由于系統(tǒng)具有線性的特點(diǎn)，我們假設(shè)每月的停機(jī)單雙號數(shù)量相等，有： （5-5） （5-6）將公式5-4、5-5、5-6，代入公式5-3，可獲得以下近似恒等變形： （5-7）上式表明，（略）通過MATLAB建模，利用06年CD電信10、11月新華營業(yè)廳日繳費(fèi)顧客數(shù)的數(shù)據(jù)，仿真分號停機(jī)策略實施后的日繳費(fèi)戶數(shù)情況如 REF _Re

20、f r * MERGEFORMAT 圖5-3、 REF _Ref r * MERGEFORMAT 圖5-4所示（MATLAB程序命令見附錄三）。分號停機(jī)策略實施后停機(jī)繳費(fèi)顧客數(shù)分號停機(jī)策略實施后日繳費(fèi)顧客數(shù)通過以上兩圖（略）促進(jìn)非高峰期需求5.2.3.1促進(jìn)非高峰期需求的基本思路促進(jìn)非高峰期需求策略是（略）5.2.3.2促進(jìn)非高峰期需求的理論依據(jù)促進(jìn)非高峰期需求策略是（略）5.2.3.3促進(jìn)非高峰期需求的具體措施促進(jìn)非高峰期需求的基本措施有兩種（略）優(yōu)化實施后的排隊模型為了（略）參考文獻(xiàn)1克里斯托弗.H.洛夫洛克. 服務(wù)營銷(第三版).北京:中國人民大學(xué)出版社,2001.78802胡運(yùn)權(quán)等.運(yùn)

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