畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于matlab的fir數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

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1、目錄摘要----------------------------------------------------------------3引言----------------------------------------------------------------3正文----------------------------------------------------------------4一、數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)--------------------------------------

2、-------------------------41.1IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)------------------------------------61.1.1脈沖響應(yīng)不變法-------------------------------61.1.2雙線性變換法---------------------------------81.2FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)-----------------------------------101.2.1窗函數(shù)法---------------------------

3、---------111.2.2頻率取樣法----------------------------------131.2.3最優(yōu)化設(shè)計(jì)法--------------------------------14二、數(shù)字濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)-------------------------------------152.1FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)法--------------------------152.2FIR數(shù)字濾波器的頻率采樣法------------------------192.3FIR數(shù)

4、字濾波器的最優(yōu)設(shè)計(jì)法----------------------23設(shè)計(jì)總結(jié)-----------------------------------------------------------27參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------2726摘要：數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理的重要環(huán)節(jié)，數(shù)字濾波器可分為IIR和FIR兩大類。本文介紹了IIR和FIR的基本設(shè)計(jì)原理以及在MATLAB環(huán)境下給出IIR和FIR數(shù)字濾波器

5、的設(shè)計(jì)方法和操作步驟，并給出設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)例及運(yùn)行結(jié)果。引言：MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”（MATrixLABoratoy）的縮寫，它是由美國Mathworks公司于1984年正式推出的，是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語言，專門針對科學(xué)、工程計(jì)算及繪圖的需求。MATLAB是功能強(qiáng)大的科學(xué)及工程計(jì)算軟件，它不但具有以矩陣計(jì)算為基礎(chǔ)的強(qiáng)大數(shù)學(xué)計(jì)算和分析功能，而且還具有豐富的可視化圖形表現(xiàn)功能和方便的程序計(jì)算能力。MATLAB的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，除數(shù)學(xué)計(jì)算和分析外，還被廣泛地應(yīng)用于自動控制、系統(tǒng)仿真、數(shù)

6、字信號處理、圖形圖像分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、通信工程、金融系統(tǒng)等領(lǐng)域，因此，MATLAB是面向21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)及科學(xué)計(jì)算語言。數(shù)字濾波器是指完成信號濾波處理功能的，用有限精度算法實(shí)現(xiàn)的離散線性非時(shí)變系統(tǒng)，其輸入是一組（由模擬信號取樣和量化的)數(shù)字量，其輸出是經(jīng)過變換或說處理的另一組數(shù)字量。因此，它本身既可以是用數(shù)字硬件裝配成德一臺完成給定運(yùn)算的專用數(shù)字計(jì)算機(jī)，也可將所需的運(yùn)算編成程序，讓通用計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性高、精度高、靈活性大等突出優(yōu)點(diǎn)。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展

7、，用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)濾波器的功能愈來愈受到人們的注意和廣泛使用。這里所說的數(shù)字濾波器是指理想帶通，低通等的頻率選擇數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟是確定一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的傳輸函數(shù)H(z)，這個(gè)確定傳輸函數(shù)H(z)的過程稱為數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)。數(shù)字濾波器的一般設(shè)計(jì)過程為：（1）按照實(shí)際需要，確定濾波器的性能要求（通常在頻域內(nèi)給定數(shù)字濾波的性能要求）。（2）尋找一滿足預(yù)定性能要求的離散時(shí)間線性系統(tǒng)。（3）用有限精度的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。（4）通過模擬，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是否符合給定性能要求。26一、數(shù)字濾波

8、器的設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器一詞出現(xiàn)在60年代中期。由于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字濾波器已可用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字濾波器是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)（按預(yù)定的算法，將輸入離散時(shí)間信號轉(zhuǎn)換為所要求的輸出離散時(shí)間信號的特定功能裝置）。應(yīng)用數(shù)字濾波器處理模擬信號時(shí)，首先須對輸入模擬信號進(jìn)行限帶、抽樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)字濾波器輸入信號的抽樣率應(yīng)大于被處理信號帶寬的兩倍，其頻率響應(yīng)具有以抽樣頻率為間隔的周期重復(fù)特性，且以折疊頻率即1／2抽樣頻率點(diǎn)呈鏡像對稱。為得到模