基于MATLAB信号处理工具箱的IIR滤波器设计与仿真

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1、基于MATLAB信号处理工具箱的IIR滤波器的设计与仿真III摘要在现今通信中，信号中总是夹杂着噪声和许多无用的频率成分，因此需要采用一定的方法将这些成分滤除，数字滤波器便是其应用。数字滤波器的工作原理是能够让特定频段的信号通过，其他频段则不能通过。数字滤波器主要应用于通信，图像处理，语音编码，雷达等领域。该设计的目的就是让我们的系统的掌握所学过的IIR滤波器设计的相关知识，熟悉MATLAB中相关的信号处理工具箱，熟练仿真软件simulink。本文首先对数字滤波研究背景、发展前景及MATLAB进行介绍；接着又介绍了对数字滤波原理，对滤波器进行分类；然后对IIR数字滤波方法进行了研

2、究，紧接着开始设计数字滤波系统，利用PDATool工具进行界面设计；最后利用设计成果，设计Simulink仿真模块对所设计的滤波器进行仿真，对一特定信号进行处理，对比滤波前后信号的失真情况，以此判断所设计滤波器是否满足设计要求。关键词：IIR滤波器FDAToolsimulinkDesignandSimulationofIIRfilterbasedonMATLABsignalprocessingtoolboxIIIABSTRACTInthepresentcommunication,thesignalalwaysmixedwiththenoiseandmanyuselessfrequ

3、encycomponents,thereforeneedtouseacertainmethodtofiltertheseingredients,digitalfilterisitsapplication.Theworkingprincipleofdigitalfilterisabletoletthesignalofaspecificfrequency,otherfrequencycannotthrough.Digitalfilterismainlyusedincommunication,imageprocessing,speechcoding,radarandotherfield

4、s..ThepurposeofthedesignistoletusmastertheknowledgeoftheIIRfilterdesign,familiarwiththesignalprocessingtoolboxinMATLAB,andskilledsimulationsoftwareSIMULINK.Atfirst,thebackgroundanddevelopmentoftheIIRfilterisuntroducedth.ThenItalkabouteprincipleclassificationoftheIIRfilter;andstudiestheIIRdigi

5、talfilteringmethod,immediatelybegantodesigndigitalfiltersystem,PDATooltoolisusedtodesigntheinterface;finally,usingthedesignresults,designSimulinkmoduleofthedesignedfiltersimulation,aspecialsignalprocessing,contrastbeforeandafterfilteringthesignaldistortion,inordertodeterminethedesignedfilterc

6、anmeetthedesignrequirements.KEYWORDS:IIRfilterFDAToolSimulinkIII目录中文摘要I英文摘要II1绪论11.1研究的背景及意义11.2数字滤波器的发展前景21.3MATLAB软件的简介22数字滤波器概述42.1数字滤波器简介42.2经典数字滤波器的分类42.3数字滤波器的主要设计指标53IIR数字低通滤波器设计方法的研究73.1IIR数字滤波器的设计步骤73.2IIR数字低通滤波器的直接设计法83.2.1设计方法及原理83.2.2MATLAB设计93.2.3直接设计法的优缺点113.3脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器

7、113.3.1设计方法及原理113.3.2MATLAB设计133.3.3脉冲响应不变法优缺点153.4双线性变换法设计IIR数字低通滤波器163.4.1设计方法及原理163.4.2MATLAB设计183.4.3双线性变换法设计的优缺点194IIR数字滤波系统的设计214.1FDATool工具的界面介绍214.2直接设计法的FDATool设计224.3经典设计法的FDATool设计244.3.1巴特沃斯低通滤波器FDATool设计244.3.2椭圆滤波器的FDATool设计255I