基于窗函数实现的fir滤波器本科毕设论文.doc

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1、本科毕业论文（设计）题目：基于窗函数实现的FIR滤波器姓名：陶强学号：08202056247专业：自动化院系：电子通信工程学院指导老师：申小芳实习单位：合肥瑞博电气有限公司完成时间：2012年5月安徽新华学院教务处制19摘要理想滤波器的单位脉冲响应Cn往往都是无限长序列，而且是非因果的，但FIR的滤波器系数h(n)长度是有限的，最简单的办法就是按滤波器系数长度直接截取其一段来代替。这样的突然截断在时域有跳变，导致设计出的滤波器特性变差。为了改善设计滤波器的特性，本文以窗函数法和MATLAB工具软件为例，简要介绍设计FIR数字滤波器

2、的方法。关键词：窗函数；MATLAB；FIR滤波器AbstractTheresponseCntounitimpulseofidealfilterisoftenunlimitedsequenceatlengthandnon-causalsequence,butthefilterFIRcoefficienth(n)lengthislimited;Thesimplestwayistointerceptonesectiondirectlyaccordingthecoefficientlengthoffilter.Thetimedomain

3、willchangessomewhatattheabruptinterceptionandmayleadtothepoorcharactersofthefilter.Forimprovingthefilter'scharacters,thistexttakesWindowfunctionandthetoolsoftwareMATLABastheexamples,andgivessomebriefintroductionofthedesignmethodofthedigitalfiltersFIR.KEYWORDS:WindowFu

4、nction;MATLAB;FIRfilter19目录1.引言12.FIR滤波器的设计22.1数字滤波器的概况22.2FIR滤波器的简介32.2.1FIR滤波器的基本概念32.2.2FIR滤波器的特点32.3FIR数字滤波器的设计步骤43.窗函数设计法63.1窗函数的理论依据63.2窗函数法的设计步骤63.3各种窗函数及其性能比较74.MATLAB环境下的设计仿真及结果104.1MATLAB的简介104.2MATLAB环境下的设计实例104.2.1FIR数字低通滤波器设计104.2.2FIR数字高通滤波器设计124.2.3FIR数

5、字带通滤波器设计134.2.4FIR数字带阻滤波器设计14结束语17参考文献18谢辞19综述2019基于窗函数实现的FIR滤波器1.引言随着信息和数字技术的发展，数字信号处理已成为当今极其重要的学科和技术领域之一。它已迅速替代了传统的模拟信号处理方法，广泛应用于通信、语音、图像、自动控制、航空航天、军事、医疗等众多领域。而在数字信号处理的基本方法中，数字滤波器的理论与相关设计逐渐成为人们研究的重点之一。其中由于FIR滤波器具有除原点外，只有零点，在z平面上没有极点，因而系统总是稳定的；且在满足一定的对称条件下，易于实现严格的线性相

6、位等优点，使其在工程应用中具有非常重要的意义，故线性相位FIR滤波器在数字信号处理和数据传输中得到了广泛的应用。FIR滤波器的设计方法主要包括窗函数法、频率抽样法和等波纹逼近法。本文主要介绍窗函数法。窗函数法是一种通过截短和计权使无限长非因果序列成为有限长脉冲响应序列的设计方法。目前由于其运算简便，物理意义直观，已成为工程实际中应用最广泛的方法。工程上常用的窗函数有5种，即三角窗、矩形窗、汉宁（Hanning）窗、海明（Hamming）窗和凯瑟（Kaiser）窗。通常在设计数字滤波器之前，应该先根据具体的参数选择合适的窗函数。现代

7、数字滤波器的实现有软件或设计专用的数字处理硬件两种方式。其中用软件来实现数字滤波器的优点是，随着滤波器参数的改变很容易改变滤波器的性能。现在常用的一种软件就是MATLAB软件，它是MathWorks公司推出的一种设计软件，具有使用方便、易编程、语言简练的特点，同时还具有强大的数值分析、矩阵运算、图形绘制、数据处理等功能。随着MATLAB信号处理工具箱的问世，该软件已逐渐成为数字信号处理应用中分析和仿真设计的主要工具。本文就是根据FIR滤波器的设计原理，运用MATLAB进行了窗函数设计法的编译仿真。192.FIR滤波器的设计2.1数

8、字滤波器的概况数字滤波器(digitalfilter)是数字信号处理理论的一部分。数字信号处理主要是研究用数字或符号的序列来表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把它们改变成在某种意义上更为有希望的形式，以便估计信号的特征参量，或削弱信号中的