基于Matlab GUI的模擬帶通濾波器的設計

4.2.2 “計算”菜單下各功能回調函數的編寫

“計算”菜單下包含了“階數”、“零點”、“極點”、“增益”、“轉移函數分子系數”。其中，“轉移函數分母系數”菜單分別用來計算所設計的濾波器階數、零點、極點、增益、轉移函數分子系數、轉移函數分母系數；“階數”菜單用來計算所輸入參數濾波器的階數，并將它輸出到輸出參數框。在程序的設計中，首先判斷用戶所選擇濾波器的類型，然后將計算出的參數用set函數輸出到輸出文本區。因為極點、零點值可能為復數，而文本編輯框的數據類型為數值型，所以在輸出時，利用num2str函數將得到的值進行格式轉化，以防止出現復數值只能顯示出實部來。“階數”菜單程序如下：

“階數”、“零點”、“極點”、“增益”、“轉移函數分子系數”、“轉移函數分母系數”子菜單中回調函數的程序設計基本一樣，只是在輸出值時參數名稱不同。將階數子菜單程序中set語句的“n”換成相應菜單對應的變量名即可實現相應的功能。在完成了各個控件的回調函數編寫后，對軟件的功能進行逐一調試，以保證每項功能都能正確響應用戶的操作。

4.3 代碼優化

在調試完軟件的各項功能后，應對所設計的軟件代碼進行優化。打開軟件中使用次數比較多的程序段，利用Matlab中的程序執行耗時剖析功能函數profile指令對程序中執行耗時情況進行分析，之后進行改進，以提高執行效率。打開設計出的軟件主程序M文件，對已經優化過且使用次數較多的程序段，應另外編寫成函數形式，供需要的控件回調函數調用，在需要調用的相關控件回調函數下只需要填寫相應的函數名稱就能實現其相應的功能。

對于在界面設計時沒有用到的控件，對應生成的代碼可以直截刪去。最后在Matlab環境下，運行該程序，即可實現模擬帶通濾波器的設計和性能分析。利用該軟件對模擬帶通濾波器進行了分析，其部分結果如圖4、圖5所示。

圖4為切比雪夫2型模擬帶通濾波器的幅頻特性和極點分析計算結果；圖5為切比雪夫1型模擬帶通濾波器零極點分析計算結果。分析結果表明，該軟件有助于模擬帶通濾波器的分析設計。

5 結 語

該文在分析模擬濾波器設計理論的基礎上，設計了基于Matlab GUI的模擬帶通濾波器設計軟件。利用該軟件可以分析濾波器的幅頻特性、相頻特性和零，極點分布特性等。如何將該課題的研究與實際的模擬濾波器設計整合在一起，將是下一步面臨的重要工作。同時也可利用該設計方法設計功能更大的濾波器分析設計軟件，使該軟件具有更大的實用價值。