基于Matlab软件的数字滤波器设计方法-

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1、摘要本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势，介绍了数字滤波器的基本结构，在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上，指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足，提出了一种基于Matlab软件的数字滤波器设计方法，完成了高Q值50Hz带通IIR滤波器的设计,达到了通带45-55Hz，衰减小于3db，阻带40-60Hz，衰减大于80db的参数指标。文中深入分析了该滤波器系统设计的功能特点、实现原理以及技术关键，阐述了使用MATLAB进行带通滤波器设计及仿真的具体方法。最后把整个设计方案用VHDL语言进行了

2、描述并在Modelsim上仿真。Modelsim与Matlab的仿真结果对比说明该设计准确性好，可精确到小数点后六位，稳定后误差小于万分之一；可移植性强，在实际应用中，可根据不同的阶数、精度和速度等要求对IIR滤波器系数进行灵活的修改，以实现任意阶数的IIR滤波器。因此，该设计方法可靠性好，效率高，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。关键词带通滤波器；IIR；Matlab；VHDL；Modelsim仿真;13AbstractThispaperanalyzesthesituationofapplicationanddevelopmentofdigi

3、talfiltertechnologyhomeandabroad.Itintroducesthebasicstructureofadigitalfilter,discussesdifferentdesignmethodsofFIRandIIRfilter,andpointsoutthatthetraditionaldesignmethodofdigitalfilterisnotonlycomplexbutalsoofheavyworkload,evenadjustmentoffilteringparametrerisverydifficult.Soitbr

4、ingsforwadanotherdesignmethodofdigitalfilterwhichbasedontheMatlabsoftwareandModelsimsoftware.ThispaperintroducesthedesignmethodofahighQvalueband-passIIRfilterwhichmeetsthegivenstandard--thepassbandis45-55Hz,withattenuationoflessthan3db;thestopbandis40-60Hzwithattenuationgreatertha

5、n80db.Itdeeplyanalyzesthedesignfeaturesandprinciplesofthefiltersystemandthekeytechnicalinthedesign.ThenitdescribstheuseofMatlabindesignandsimulationofthebandpassfiltedesign.Intheend,theprocedurewassimulatedonModelsim.SimulationresultsofModelsimandMatlabcomparedtomakeproofoftheaccu

6、racyofthedesign.Itisprovedthatthedesigncanbeaccurateatthesixthdecimalplace,stableerroriswithinonetenthousandth;Thedesignhasgoodportabilityandwidelypracticalapplication.Indifferentapplications,accordingtodifferentperformancerequirementsoforder,speedandaccuracy,etc,theIIRfiltercoeff

7、icientscanchangeflexiblytomakeupofIIRfilterofarbitraryorder;Inaddition,VHDLprocedurecanalsomakecertainoptimizations,accordingtothedifferentactualsituation,toachievegreaterspeedorconservationofFPGAresources.Keywords　digitalfilterIIRMatlabVHDLModelsimsimulation13第一章绪论1.1数字滤波器的研究背景与意

8、义当今，数字信号处理(DSP：DigtalSignalProces