基于matlab的fir濾波器設計與仿真

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1、鄭州輕工業(yè)學院課程設計說明書題目：基于MATLAB的FIR濾波器設計姓名：。。。。。。院（系）：電氣信息工程學院專業(yè)班級：電子信息工程10-01學號：541001030136指導教師：郭淑婷成績：時間：2013年6月24日至2013年6月28日鄭州輕工業(yè)學院課程設計任務書題目基于MATLAB的FIR數(shù)字濾波器的設計專業(yè)、班級電子信息工程10級1班學號541001030136姓名。。。。。主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：主要內(nèi)容：采用窗函數(shù)法，分別利用五種窗函數(shù)（矩形窗、漢明窗、漢寧窗、三角形窗、布拉克曼窗），進行FIR數(shù)字濾波器的設計?；疽螅?/p>

2、根據(jù)給定的各類濾波器的技術指標，分別設計實現(xiàn)數(shù)字高通濾波器、數(shù)字帶通濾波器和數(shù)字帶阻濾波器，并據(jù)此進行分析總結(jié)：1、在相同的技術指標要求下，用不同的窗函數(shù)實現(xiàn)有何異同。2、在相同的技術指標要求下，用FIR和IIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)有何異同。主要參考資料：1、《數(shù)字信號處理教程（第三版）》，程佩青著，清華大學出版社，2007。2、《數(shù)字信號處理教程——MATLAB釋義與實現(xiàn)（第2版）》，陳懷琛著，電子工業(yè)出版社，2008。完成期限：2013.6.24~2013.6.28指導教師簽名：課程負責人簽名：基于MATLAB的FIR濾波器設計目錄摘要I1概述11.1

3、課題背景及意義11.2數(shù)字濾波器概述11.2.1數(shù)字濾波器簡介11.2.2數(shù)字濾波器分類21.2.3FIR濾波器概述22FIR數(shù)字濾波器設計方法研究42.1FIR濾波器的設計原理42.2幾種常見的窗函數(shù)52.2.1矩形窗52.2.2漢寧窗52.2.3海明窗52.2.4三角形窗函數(shù)62.2.5布拉克曼窗62.3五種窗函數(shù)基本參數(shù)比較72.4窗函數(shù)設計FIR過程83FIR濾波器設計93.1要用到的兩個主要MATLAB函數(shù)93.1.1fir1函數(shù)介紹93.1.2freqz函數(shù)介紹93.2高通FIR濾波器設計93.2.1基于矩形窗高通FIR濾波器103.2.

4、2基于海明窗高通FIR濾波器11基于MATLAB的FIR濾波器設計3.2.3基于漢寧窗高通FIR濾波器123.2.4基于三角形窗高通FIR濾波器133.2.5基于布拉克曼窗高通FIR濾波器153.3帶通FIR濾波器設計163.3.1基于矩形窗帶通FIR濾波器163.3.2基于海明窗帶通FIR濾波器173.3.3基于漢寧窗帶通FIR濾波器193.3.4基于三角形窗帶通FIR濾波器203.3.5基于布拉克曼窗帶通FIR濾波器213.4帶阻FIR濾波器設計223.4.1基于矩形窗帶阻FIR濾波器233.4.2基于海明窗帶阻FIR濾波器243.4.3基于漢寧

5、窗帶阻FIR濾波器253.4.4基于三角形窗帶阻FIR濾波器263.4.5基于布拉克曼窗帶阻FIR濾波器284結(jié)論305總結(jié)31致謝32參考文獻33基于MATLAB的FIR濾波器設計基于MATLAB的FIR數(shù)字濾波器設計摘要濾波器的設計是信號處理的核心問題之一。本設計根據(jù)FIR濾波器的原理，簡要介紹了利用各種窗函數(shù)設計FIR數(shù)字濾波器的方法，并且分析了不同窗函數(shù)形式對濾波器性能的影響。采用Matlab軟件對FIR數(shù)字濾波器進行仿真設計，簡化了設計中繁瑣的計算。本文采用窗函數(shù)法通過調(diào)用Matlab函數(shù)設計FIR數(shù)字濾波器。分析表明所用的矩形窗，海明窗，

6、漢寧窗，三角窗，布拉克曼窗，五種窗函數(shù)中布拉克曼窗性能最好。最后運用matlab進行了仿真。關鍵詞：matlab數(shù)字信號處理FIR濾波器I基于matlab的FIR濾波器設計1概述1.1課題背景及意義隨著數(shù)字化時代的到來,數(shù)字信號處理已經(jīng)成為當今一門極其重要的技術,并且在通信、語音、圖像、自動控制等眾多領域得到了廣泛的應用。而濾波器在實際的信號處理中起到了重要的作用，它是去除信號中噪聲的基本手段，因此在數(shù)字信號的處理中濾波是一個基本問題。FIR濾波器是數(shù)字信號處理系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴格的線性相頻特性，同時其單位抽樣響

7、應是有限的，其在通信、圖像處理、模式識別等領域都有著廣泛的應用。幾乎在所有的工程技術領域中都會涉及到信號的處理問題，其信號表現(xiàn)形式有電、磁、機械以及熱、光、聲等。信號處理的目的一般是對信號進行分析、變換、綜合、估值與識別等。如何在較強的噪聲背景下提取出真正的信號或信號的特征，并將其應用于工程實際是信號處理的首要任務。數(shù)字信號處理中一個非常重要且應用普遍的技術就是數(shù)字濾波。數(shù)字濾波器有FIR數(shù)字濾波器和IIR數(shù)字濾波器，IIR數(shù)字濾波器的設計方法是利用模擬濾波器成熟的理論及設計圖表進行設計的，因而保留了一些典型模擬濾波器優(yōu)良的幅度特性，但設計中只考慮了

8、幅度特性，沒考慮相位特性，所設計的濾波器一般是某種確定的非線性相位特性。為了得到線性相位特性，對IIR濾波器