iir数字高通滤波器的设计说明

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1、UniversityofSouthChina数字信号处理课程设计题目IIR数字高通滤波器的设计说明学院名称电气工程学院指导教师班级学号学生姓名2010年6月7日-36-目录摘要31IIR数字高通滤波器的设计41.1数字滤波器的概述41.2数字滤波器的设计步骤41.3数字滤波器的技术指标51.4模拟滤波器的设计71.4.1模拟滤波器的介绍71.4.2巴特沃斯（Butterworth）低通滤波器的设计71.5数字滤波器的设计81.5.1双线性变换法设计IIR数字低通滤波器81.5.2频带变换设计IIR数字高通滤波器101.6IIR巴

2、特沃斯数字高通滤波器的实例计算122软件仿真工具及实现环境简介142.1计算机辅助设计方法142.2工作环境简要的介绍152.3MATLAB直接设计IIR巴特沃斯数字高通滤波器163滤波器结构对数字滤波器性能指标的影响分析193.1IIR系统的基本网络结构193.2有限字长运算在网络结构中对数字滤波器的影响253.2.1运算量化效应对数字滤波器的影响253.2.2网络结构中对数字滤波器影响的实例计算分析274参数的字长对数字滤波器性能指标的影响284.1系数量化对数字滤波器的影响284.2系数量化对IIR数字高通滤波器的影响实

3、例分析30参考文献34心得体会35附录35-36-摘要数字滤波器具有比模拟滤波器精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活以及实现模拟滤波器无法实现的特殊功能等优点。本设计介绍了IIR数字高通滤波器的设计思想与步骤，通过建立滤波器模型利用MATLAB软件进行仿真，在计算机辅助计算基础上分析滤波器结构和参数的字长对其性能指标的影响。着重介绍巴特沃斯低通模拟滤波器、双线性变换法设计思想及IIR数字高通滤波器网络结构和有效字长对滤波器性能指标的影响，并通过仿真结果对其进行分析。以及简单介绍MATLAB软件在设计分析数字高通滤波器使用方法和使用环

4、境，及其特点。关键字词：IIR滤波器　数字高通滤波器　网络结构有效字长　MATLABAbstractDigitalfilterwithhighprecisionthananalogfilters,stability,smallsize,lightweight,flexibleandanalogfilterscannotachievetheadvantagesofthespecialfeatures.ThisdesignintroducestheIIRdigitalhigh-passfilterdesignideasandsteps

5、,throughtheestablishmentoffiltermodelissimulatedusingMATLABsoftware,thecomputer-aidedcalculationbasedontheanalysisoffilterstructureandparametersofwordsizeontheperformanceindicators.HighlightsButterworthlow-passanalogfilter,BilinearTransformationMethoddesignandIIRdigit

6、alhighpassfilternetworkstructureandeffectiveword-lengthperformanceofthefilter,andanalyzethesimulationresults.AndabriefanalysisofMATLABsoftwareinthedesignofdigitalhigh-passfilterusingthemethodandtheuseoftheenvironment,anditscharacteristics.Keywords:IIRfiltersdigitalhig

7、hpassfilternetworkstructureandeffectivewordlengthMATLAB-36-IIR数字高通滤波器的设计1IIR数字高通滤波器的设计1.1数字滤波器的概述所谓数字滤波器，是指输入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。下图给出了一个具有模拟输入信号和输出信号的实时数字滤波器的简化方框图。这个带限模拟信号被周期地抽样，且转化成一系列数字X（n）（n=0,1,…）。数字处理器依据滤波器的计算算法，执行滤波运算，把输入系列X（n

8、）映射到输出系列Y（n）。DAC把数字滤波后的输出转化成模拟值，这些模拟值接着被模拟滤波器平滑，并且消去不想要的高频分量。一个具有模拟输入和输出信号的实时数字滤波器的简化方框图数字滤波器在数字信号处理中具有非常重要的地位。在许多应用中（例如数据压缩