基于数字滤波器的信号降噪设计

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1、基于数字滤波器的信号降噪设计摘要：随着社会工业化的不断进步，各种噪音污染越来越严重。本文中我们分别设计使用FIR、IIR和小波分析三种方法进行降噪。FIR数字滤波器我们计划用kaiser窗口法对其进行信号降噪。IIR数字滤波器用巴特沃斯和双线性变法对其进行信号降噪。分析在通信系统中噪声的小波特性，分析和研究小波通信噪声信号。上面的三种方法我们通过实验结果知道均能有效降噪，且降噪效果更为显著地就是小波分析降噪。关键词：IIR；FIR；小波分析；降噪0TheDesignofNoiseReductionbasedonDigitalFilterAbstract:Withthecontin

2、uousdevelopmentofthesocialindustry,severalofnoisepollutionisgettingworse.Wecan useFIR,IIRandthewaveletanalysisreducednoiseofcorrespondencesignals.DesignstheFIRdigitfilterwiththeKaiserwindowlawtothesignalnoisereduction.DesigntheIIRdigitfilterwiththeBahtwassandthebilinearitypoliticalreformtothe

3、signalnoisereduction.Analyzethenoisewaveletanalysischaracteristicinthecommunicationssystem,basedonthewaveletanalysistheory.Theresultprovedthattheabovethreemethodscanreducenoiseeffectively,andthewaveletanalysisreducesnoisebetter.Keywords:IIR;FIR;Waveletanalysis;Noisereduction0目录第一章前言11.1研究背景和意

4、义11.2论文的主要内容1第二章离散时间信号与系统概述22.1信号的概念22.2离散信号的DTFT与z变换22.2.1离散信号的DTFT22.2.2离散信号的Z变换32.3傅里叶变换及快速算法52.3.1DFS变换52.3.2傅里叶变换DFT62.3.3傅里叶变换FFT7第三章有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器设计与降噪83.1线性相位FIR滤波器的特性83.2线性相位的条件83.2.1线性相位Fir滤波器的幅度特性83.2.2窗口设计法113.3kaiser窗口法设计FIR滤波器13第四章无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器设计164.1IIR滤波器的特性164.2IIR数字滤波

5、器的设计164.2.1脉冲响应不变法164.2.2双线性变换法174.3双线性变换法设计IIR滤波器18第五章小波理论分析与降噪215.1小波理论变换的定义与特点225.2.小波分析对信号的消噪处理23第六章总结25参考文献26第一章前言1.1研究背景和意义随着社会工业化的不断进步，各方面噪声污染愈来愈严重。在许多现实应用中，如通讯、天文地理、医学图像和计算机视觉等领域，采集到的数据常常是含有噪声的，噪声可能来自获取数据的过程，也可能来自自然现象。因此我们需要降噪设计。我们能够用各类滤波电路设计和屏蔽设施消除噪声干扰，即是选用硬件抑制的方式。也可以用信噪分离算法来消除，即采用软件

6、处理的方法。近年来，小波理论发展很快，由于它良好的特点，所以实际用途十分广泛。在去噪，小波理论得到了迅速发展，小波去噪的用途是用于工程应用方面使用十分普遍。。1.2论文的主要内容本文中我们分别设计使用FIR、IIR和小波分析三种方法进行降噪。其中FIR数字滤波器可以做成严格的线性相位，同时，又可以具有任意的幅度特性。FIR滤波器是有限长单位脉冲响应，所以是稳定的。因此受到许多人的青睐。这里我们使用kaiser窗法来设计FIR数字滤波器对信号降噪。IIR数字滤波器幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上。同时，IIR数字滤波器在设计上比较成熟。文中我

7、们将使用双线性变法设计IIR数字滤波器对信号降噪。最后我们分析了通信系统中噪声的小波分析特性，用一维小波对通信噪声信号进行了分析和研究。14第二章离散时间信号与系统概述2.1信号的概念什么是“信号”？在日常生活和社会活动中，我们很熟悉关于信号具体的变现形式，例如时钟响钟、汽车喇叭的鸣笛、红绿灯、科技战场上的信号弹、电脑内部的电信号等，都是信号载体的形式表达。所以，它是通信传输的对象，信号的表现。各种信号，能够从各类角度进行分类：（1）确定信号和随机信号：按照时间函数的确定性划分（