基于Matlab GUI的模拟带通滤波器的设计

4.2.2 “计算”菜单下各功能回调函数的编写

“计算”菜单下包含了“阶数”、“零点”、“极点”、“增益”、“转移函数分子系数”。其中，“转移函数分母系数”菜单分别用来计算所设计的滤波器阶数、零点、极点、增益、转移函数分子系数、转移函数分母系数；“阶数”菜单用来计算所输入参数滤波器的阶数，并将它输出到输出参数框。在程序的设计中，首先判断用户所选择滤波器的类型，然后将计算出的参数用set函数输出到输出文本区。因为极点、零点值可能为复数，而文本编辑框的数据类型为数值型，所以在输出时，利用num2str函数将得到的值进行格式转化，以防止出现复数值只能显示出实部来。“阶数”菜单程序如下：

“阶数”、“零点”、“极点”、“增益”、“转移函数分子系数”、“转移函数分母系数”子菜单中回调函数的程序设计基本一样，只是在输出值时参数名称不同。将阶数子菜单程序中set语句的“n”换成相应菜单对应的变量名即可实现相应的功能。在完成了各个控件的回调函数编写后，对软件的功能进行逐一调试，以保证每项功能都能正确响应用户的操作。

4.3 代码优化

在调试完软件的各项功能后，应对所设计的软件代码进行优化。打开软件中使用次数比较多的程序段，利用Matlab中的程序执行耗时剖析功能函数profile指令对程序中执行耗时情况进行分析，之后进行改进，以提高执行效率。打开设计出的软件主程序M文件，对已经优化过且使用次数较多的程序段，应另外编写成函数形式，供需要的控件回调函数调用，在需要调用的相关控件回调函数下只需要填写相应的函数名称就能实现其相应的功能。

对于在界面设计时没有用到的控件，对应生成的代码可以直截删去。最后在Matlab环境下，运行该程序，即可实现模拟带通滤波器的设计和性能分析。利用该软件对模拟带通滤波器进行了分析，其部分结果如图4、图5所示。

图4为切比雪夫2型模拟带通滤波器的幅频特性和极点分析计算结果；图5为切比雪夫1型模拟带通滤波器零极点分析计算结果。分析结果表明，该软件有助于模拟带通滤波器的分析设计。

5 结 语

该文在分析模拟滤波器设计理论的基础上，设计了基于MatlabGUI的模拟带通滤波器设计软件。利用该软件可以分析滤波器的幅频特性、相频特性和零，极点分布特性等。如何将该课题的研究与实际的模拟滤波器设计整合在一起，将是下一步面临的重要工作。同时也可利用该设计方法设计功能更大的滤波器分析设计软件，使该软件具有更大的实用价值。