基于matlab的fir滤波器设计与仿真_学位论文.doc

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1、郑州轻工业学院课程设计说明书题目：基于MATLAB的FIR滤波器设计院（系）：电气信息工程学院专业班级：电子信息工程10-01郑州轻工业学院课程设计任务书题目基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计专业、班级电子信息工程10级1班学号541001030136姓名。。。。。主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：采用窗函数法，分别利用五种窗函数（矩形窗、汉明窗、汉宁窗、三角形窗、布拉克曼窗），进行FIR数字滤波器的设计。基本要求：根据给定的各类滤波器的技术指标，分别设计实现数字高通滤波器、数字带通滤波器和数字带阻滤波器，并据

2、此进行分析总结：1、在相同的技术指标要求下，用不同的窗函数实现有何异同。2、在相同的技术指标要求下，用FIR和IIR数字滤波器实现有何异同。主要参考资料：1、《数字信号处理教程（第三版）》，程佩青著，清华大学出版社，2007。2、《数字信号处理教程——MATLAB释义与实现（第2版）》，陈怀琛著，电子工业出版社，2008。完成期限：2013.6.24~2013.6.28指导教师签名：课程负责人签名：基于MATLAB的FIR滤波器设计目录摘要I1概述11.1课题背景及意义11.2数字滤波器概述11.2.1数字滤波器简介11.2.2

3、数字滤波器分类21.2.3FIR滤波器概述22FIR数字滤波器设计方法研究42.1FIR滤波器的设计原理42.2几种常见的窗函数52.2.1矩形窗52.2.2汉宁窗52.2.3海明窗52.2.4三角形窗函数62.2.5布拉克曼窗62.3五种窗函数基本参数比较72.4窗函数设计FIR过程83FIR滤波器设计93.1要用到的两个主要MATLAB函数93.1.1fir1函数介绍93.1.2freqz函数介绍93.2高通FIR滤波器设计93.2.1基于矩形窗高通FIR滤波器103.2.2基于海明窗高通FIR滤波器11基于MATLAB的F

4、IR滤波器设计3.2.3基于汉宁窗高通FIR滤波器123.2.4基于三角形窗高通FIR滤波器133.2.5基于布拉克曼窗高通FIR滤波器153.3带通FIR滤波器设计163.3.1基于矩形窗带通FIR滤波器163.3.2基于海明窗带通FIR滤波器173.3.3基于汉宁窗带通FIR滤波器193.3.4基于三角形窗带通FIR滤波器203.3.5基于布拉克曼窗带通FIR滤波器213.4带阻FIR滤波器设计223.4.1基于矩形窗带阻FIR滤波器233.4.2基于海明窗带阻FIR滤波器243.4.3基于汉宁窗带阻FIR滤波器253.4.

5、4基于三角形窗带阻FIR滤波器263.4.5基于布拉克曼窗带阻FIR滤波器284结论305总结31致谢32参考文献33基于MATLAB的FIR滤波器设计基于MATLAB的FIR数字滤波器设计摘要滤波器的设计是信号处理的核心问题之一。本设计根据FIR滤波器的原理，简要介绍了利用各种窗函数设计FIR数字滤波器的方法，并且分析了不同窗函数形式对滤波器性能的影响。采用Matlab软件对FIR数字滤波器进行仿真设计，简化了设计中繁琐的计算。本文采用窗函数法通过调用Matlab函数设计FIR数字滤波器。分析表明所用的矩形窗，海明窗，汉宁窗，

6、三角窗，布拉克曼窗，五种窗函数中布拉克曼窗性能最好。最后运用matlab进行了仿真。关键词：matlab数字信号处理FIR滤波器I基于matlab的FIR滤波器设计1概述1.1课题背景及意义随着数字化时代的到来,数字信号处理已经成为当今一门极其重要的技术,并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。而滤波器在实际的信号处理中起到了重要的作用，它是去除信号中噪声的基本手段，因此在数字信号的处理中滤波是一个基本问题。FIR滤波器是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同

7、时其单位抽样响应是有限的，其在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号的处理问题，其信号表现形式有电、磁、机械以及热、光、声等。信号处理的目的一般是对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等。如何在较强的噪声背景下提取出真正的信号或信号的特征，并将其应用于工程实际是信号处理的首要任务。数字信号处理中一个非常重要且应用普遍的技术就是数字滤波。数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器，IIR数字滤波器的设计方法是利用模拟滤波器成熟的理论及设计图表进行设计的，因而保留了一些典型模拟滤

8、波器优良的幅度特性，但设计中只考虑了幅度特性，没考虑相位特性，所设计的滤波器一般是某种确定的非线性相位特性。为了得到线性相位特性，对IIR滤波器必须另外加相位校正网络，使滤波器设计变得复杂，成本也高，又难以得到严格的线性相位特性。而FIR滤波器在保证幅度特性满足