武汉理工大学matlab课设

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1、武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书附件1：学号：0121109310631课程设计题目利用MATLAB仿真软件系统结合窗函数法设计一个数字带通FIR滤波器学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师2013年12月18日武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信工程指导教师：工作单位：信息工程学院题目:利用MATLAB仿真软件系统结合窗函数法设计一个数字带通FIR滤波器时间安排：第16周，安排任务（鉴主15楼通信实验室1）第17-19周，仿真设计（鉴主15楼通信实验室1）第20周，完成（答辩，提交报告，演示）初始条

2、件：1MATLAB编程的基础知识2《信号与系统》滤波器的相关知识3《数字信号处理》的相关知识要求完成的主要任务:利用MATLAB仿真软件系统结合窗函数法设计一个数字带通FIR滤波器。参考书目:徐明远主编《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》刘泉主编《信号与系统》刘泉主编《数字信号处理》指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书目录课程设计任务书2目录3摘要1Abstract21课程设计原理介绍11.1数字滤波器原理介绍11.2FIR滤波器原理介绍11.3窗函数原理介绍21.3.1利用窗函数设计FIR滤波

3、器原理21.3.2几种常用窗函数原理说明31.3.2.1矩形窗函数原理介绍41.3.2.2三角窗函数原理介绍41.3.2.3汉宁窗函数原理介绍41.3.2.4汉明窗函数原理介绍51.3.2.5布莱克曼窗函数原理介绍61.3.2.6凯泽窗函数原理介绍62滤波器的设计及实现82.1MATLAB环境介绍82.2滤波器设计要求12.2.1滤波器技术指标12.2.2滤波器技术指标分析22.3MATLAB中FIR滤波器窗函数设计方法22.4MATLAB中的窗函数32.4.1矩形窗功能函数32.4.2三角窗功能函数32.4.3汉宁窗功能函数42.4.4汉明窗功能函数42.4

4、.5布莱克曼窗功能函数42.4.6凯泽窗功能函数43MATLAB中仿真记录53.1窗函数仿真结果记录53.1.1矩形窗函数仿真结果53.1.2三角窗函数仿真结果63.1.3汉宁窗函数仿真结果63.1.4汉明窗函数仿真结果73.1.5布莱克曼窗函数仿真结果8武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书3.1.6凯泽窗函数仿真结果83.2各类窗函数仿真结果比较93.2.1各种窗函数时域波形比较93.2.2各种窗函数频谱比较103.2.3各种窗函数幅频特性比较113.2.4各种窗函数单位脉冲响应比较12123.3滤波器滤波性能测试133.3.1矩形窗函数FIR滤波器滤

5、波性能测试133.3.2三角窗函数FIR滤波器滤波性能测试143.3.3汉宁窗函数FIR滤波器滤波性能测试153.3.4汉明窗函数FIR滤波器滤波性能测试163.3.5布莱克曼窗函数FIR滤波器滤波性能测试173.3.6凯泽窗函数FIR滤波器滤波性能测试183.3滤波器稳定性能测试183.3.1矩形窗函数滤波器稳定性能测试193.3.2三角窗函数滤波器稳定性能测试193.3.3汉宁窗函数滤波器稳定性能测试203.3.4汉明窗函数滤波器稳定性能测试203.3.5布莱克曼窗函数滤波器稳定性能测试213.3.6凯泽窗函数滤波器稳定性能测试214滤波器设计及实现过程中

6、遇到的问题225心得体会236参考文献24附录25附录1设计窗函数FIR滤波器代码25附录2比较各类窗函数性能的代码26附录3测试各类窗函数的FIR滤波器性能的代码28武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书摘要随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理已经成为高速实时处理的一项关键技术，广泛应用在语音识别、智能检测、工业控制等各个领域。数字滤波器是对数字信号实现滤波的线性时不变系统。数字滤波实质上是一种运算过程，实现对信号的运算处理。  数字滤波器具有稳定性好、精确度高、灵活性强及不受外界影响等特性。数字滤波器广泛应用于语音图像处理、数字通信、频谱分析、

7、模式识别、自动控制等领域，具有广阔的发展空间。 FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特性。因此，具有线性相位的FIR数字滤波器在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。FIR滤波器的设计中，为获得有限长单位取样响应，需要用窗函数截断无限长单位取样响应序列。另外，在功率谱估计中也要遇到窗函数加权问题。由此可见，窗函数加权技术在数字信号处理中的重要地位。此次课设基于MATLAB环境下，用窗函数法设计FIR滤波器的过程和设计实例。通过利用不同的窗函数方法设计FIR滤波器，对所设计的滤波器进行分析比较，得出

8、各种方法设计的滤波器的优缺点及其不同的