文獻綜述(基于單片機的數(shù)字濾波器設計

《文獻綜述(基于單片機的數(shù)字濾波器設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、畢業(yè)設計（論文）文獻綜述系別：電子與電氣工程系年級專業(yè)：姓名：學號：題目名稱：基于單片機的數(shù)字濾波器設計指導老師評語：文獻綜述與畢業(yè)論文選題一致，閱讀的文獻數(shù)量基本達到目標要求，所作綜述思路較為清淅，觀點明確。能闡明文獻綜述的寫作目的、意義，能綜合所閱讀文獻提出論文所涉及的問題以及具體的研究方向，闡述了所閱讀論文涉及的學科研究前沿、熱點問題，進一步明確了研究方向。指導教師簽名：年月日基于單片機的數(shù)字濾波器設計文獻綜述基于單片機的數(shù)字濾波器設計文獻綜述【內(nèi)容摘要】：數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)

2、并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個接口。數(shù)據(jù)采集技術廣泛引用在各個領域。而在數(shù)據(jù)采集中存在著各種噪聲，本文采用基于單片機和C語言來設計并開發(fā)數(shù)字濾波系統(tǒng)。【關鍵詞】：單片機、proteus、C語言、數(shù)字濾波導言在1960年到1970年的十年中，高速數(shù)字計算機迅速發(fā)展，并被廣泛地用來處理數(shù)字形式的電信號。因而，在數(shù)字濾波器的設計中，就有可能采用傅里葉分析、波形抽樣、Z變換等已有的基本理論概念。數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定、重復性好、適應性強、性能優(yōu)異、線性相位等優(yōu)點。在基于單片機和C語言來設計并開發(fā)數(shù)字濾波系統(tǒng)中，我們針對于單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中

3、經(jīng)常出現(xiàn)的隨機干擾，通過手動輸入來模擬數(shù)據(jù)采集過程，驗證了幾種使用較為普遍的克服隨機干擾的單片機數(shù)字濾波算法，并給出了相應的C程序，尤其對中位值濾波和中位值平均濾波算法程序進行了改進。同時也對這幾種濾波算法進行了比較，并指出了每一種算法的具體適用范圍和注意事項。另外我們使用了proteus進行仿真驗證這幾種濾波方法。另外我們還使用了AD和DA來采集及輸出數(shù)據(jù)。正文隨著數(shù)字技術日益廣泛的應用，數(shù)字濾波在語音和圖像處理、HDTV、模式識別、譜分析等應用中經(jīng)常用到。與模擬濾波相比，數(shù)字濾波可以滿足濾波器對幅度和相位特性的嚴格要

4、求，可以避免模擬濾波所無法克服的電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問題。有限長沖激響應(FIR)濾波器，由于FIR系統(tǒng)只有零點、系統(tǒng)穩(wěn)定，便于實現(xiàn)FFT算法、運算速度快、線性相位的特性和設計更為靈活等突出優(yōu)點而在工程實際中獲得廣泛應用。1.國外數(shù)字濾波器發(fā)展歷史及研究成果基于單片機的數(shù)字濾波器設計文獻綜述數(shù)字濾波有線性濾波和非線性濾波。線性濾波是指卷積濾波，又分為頻域濾波和時域濾波在實域中根據(jù)濾波方式又分為遞歸濾波和遞歸濾波。非線性濾波主要是指同態(tài)濾波，它是用取對數(shù)的方法將非線性問題線性化。近些年，線性濾波方法，如Wiener濾

5、波、Kalman濾波和自適應濾波得到了廣泛的研究和應用。同時一些非線性濾波方法，如小波濾波、同態(tài)濾波、中值濾波和形態(tài)濾波等都是現(xiàn)代信號處理的前沿課題，不但有重要的理論意義，而且有廣闊的應用前景。Wiener濾波是最早提出的一種濾波方法，當信號混有白噪聲時，可以在最小均方誤差條件下得到信號的最佳估計。但是，由于求解Wiener-Hoff方程的復雜性，使得Wiener濾波實際應用起來很困難，不過Wiener濾波在理論上的意義是非常重要的，利用Wiener濾波的純一步預測，可以求解信號的模型參數(shù)進而獲得著名的Levinson

6、算法。Kalman濾波是20世紀60年代初提出的一種濾波方法。與Wiener濾波相似，它同樣可以在最小均方誤差條件下給出信號的最佳估計。所不同的是，這種濾波技術在時域中采用遞推方式進行，因此速度快，便于實時處理，從而得到了廣泛的應用。Kalman濾波推廣到二維，可以用于圖象的去噪。當假設Wiener濾波器的單位脈沖響應為有限長時，可以采用自適應濾波的方法得到濾波器的最佳響應。由于它避開了求解Wiener-Hoff方程，為某些問題的解決帶來了極大的方便闊。小波濾波就是利用信號和噪聲的目的。同態(tài)濾波主要用于解決信號和噪聲之間

7、不是相加而是相乘關系時濾波問題。另外，當信號和噪聲之間為卷積關系的時候，在一定條件下可以利用同態(tài)濾波把信號有效地分離開來，由同態(tài)濾波理論引申出的復時譜也成為現(xiàn)代信號處理中極為重要的概念。Wiener濾波、Kalman濾波和自適應濾波都是線性濾波，線性濾波的最大缺點就是在消除噪聲的同時，會造成信號邊緣的模糊。中值濾波是20世紀70年代提出的一種非線性濾波方法，它可以在最小絕對誤差條件下，給出信號的最佳估計。這種濾波方法的優(yōu)點就是能夠保持信號的邊緣不模糊。另外它對脈沖噪聲也有良好的清除作用。形態(tài)濾波是建立在集合運算上的一種非

8、線性濾波方法，它除了用于濾除信號中的噪聲外，還在圖象分析中發(fā)揮了重要的作用。關于數(shù)字濾波器理論研究的發(fā)展也帶來了數(shù)字濾波器在實現(xiàn)上的空前發(fā)展。20世紀60年代起，由于計算機技術、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器的發(fā)展上了一個新臺階朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價廉等方向努力，其中高精度、小體積、多功