本科毕业设计-基于matlab的fir数字滤波器设计

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1、分类号编号XXXXNorthChinaInstituteOfWaterConservancyAndHydroelectricPower毕业设计题目基于Matlab的FIR数字滤波器设计学院信息工程学院专业通信工程姓名学号指导教师2011年5月20日III基于Matlab的FIR数字滤波器设计摘要在数字控制系统中输入信号中所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响，因此需要对输入信号进行处理，以提取有用信号。有限长冲激响应（FIR）滤波器在数字信号处理中发挥着重要作用，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，频率采样法和优化设计方法，通过调用

2、Matlab函数设计FIR数字滤波器。绘制对应的幅频特性曲线。最后用基于Matlab函数设计的FIR数字滤波器进行语音滤波处理，通过滤波前后信号的频谱图和生成的声音文件的对比，分析不同滤波器的滤波效果。关键词：FIR数字滤波器，仿真，窗函数法，频率取样法，优化设计方法IIIAbstractIndigitalcontrolsystem,interference,whichismixedintheinputsignal,hasagreateffectonperformanceofthesystem.Therefore,processingofinputsignalhastobedonetoge

3、tusefulsignal.Finiteimpulseresponse(FIR)filterplaysanimportantroleintheprocessingofdigitalsignal.DesigningtheFIRfilterbyMatlabcansimplifythecomplicatedcomputationinsimulationandimprovetheperformance.Byusingthemethodsofwindowfunction,frequencysamplingandoptimizationtechniques,thedesignofFIRdigitalf

4、ilterhasbeenprocessedinMatlab.IntheviewofthedesignedprogramofMatlabandthefigureoftheamplitude-frequencycharacterization.Atlast,byusingtheFIRdigitalfilterswhichhavebeendesignedtoprocessthesoundsignalbasedontheMatlabfunction,thefilteringeffectofdifferentdigitalfiltersisanalyzedbycomparingthesignal’s

5、spectrumviewersandthesoundfileswhichhavebeengenerated.TheexperimentalresultsshowthattheFIRfiltersdesignedinthispaperareeffective.Keywords:FIRdigitalfilter,simulation,windowingmethod,frequencysamplingmethod,optimizationtechniquesIII目录摘要IAbstractII1数字滤波器11.1数字滤波器简介11.2IIR数字滤波器11.3FIR数字滤波器21.4IIR与FIR

6、数字滤波器的比较42Matlab及电子通信系统仿真简介52.1Matlab简介52.1.1基本功能52.1.2Matlab的优势52.2电子通信系统的仿真简介52.2.1通信与电子系统仿真的概念52.2.2计算机仿真的步骤62.2.3电子通信系统计算机仿真的优点62.2.4电子通信系统计算机仿真的局限性73FIR数字滤波器的设计83.1窗函数法设计FIR滤波器83.2频率取样法设计线性相位FIR滤波器113.3线性相位FIR滤波器的优化设计134利用Matlab实现FIR滤波器设计154.1窗函数法的Matlab实现154.2频率取样法的Matlab实现224.3优化设计的Matlab实现

7、264.4利用滤波器处理加有噪声的音频波形32参考文献37附录38附录一外文原文及翻译38外文原文38外文翻译51附录二利用Matlab实现FIR滤波器设计参考程序611数字滤波器1.1数字滤波器简介数字滤波器是一个离散的系统。它可以对输入的离散信号进行一系列运算处理，从输入的信号中获得所需要的信息。数字滤波器的系统函数通常表示为(1-1)数字滤波器分为有限冲激响应数字滤波器，即FIR数字滤波器和无限冲激响应，即IIR数