基于matlab的fir滤波器设计

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1、摘要本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势，介绍了数字滤波器的基本结构，在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上，分析二者的优缺点并重点介绍了基于matlab的FIR（有限长冲激响应）数字滤波器的三种设计方法。本文采用窗函数法，频率采样法和最优等波纹线性相位法，通过调用Matlab函数设计FIR数字滤波器，并绘制对应的幅频特性曲线。最后，运用三种滤波器对噪声信号进行滤波处理，通过分析滤波前后信号频谱的变化，验证三种滤波器的效果。关键词：数字滤波器，窗函数法，频率采样法，最优化设

2、计法，幅频特性曲线，验证61目录ABSTRACTThispaperanalyzesthepresentsituationoftheapplicationofdigitalfilteringtechnologyathomeandabroadandthedevelopmenttrend,introducesthebasicstructureofthedigitalfilter,respectivelyinIIRandFIRdigitalfilterdesignmethodisdiscussed,onthe

3、basisofanalysistheadvantagesanddisadvantagesofbothandintroducedbasedonthematlabtheFIR(finiteimpulseresponse)digitalfilterofthethreedesignmethods.Windowfunctionmethodinthispaper,thefrequencysamplingmethodandoptimizationdesignmethod,bycallingMatlabfunctio

4、ntodesignFIRdigitalfilter,anddrawthecorrespondingamplitude-frequencycharacteristiccurve.Intheend,usingthreekindsoffiltertofilterthenoisesignal,throughtheanalysisofthechangeofsignalspectrumbeforeandafterfiltering,thevalidationofthreekindsoffiltereffect.K

5、eywords:digitalfilterandwindowfunctionmethodandfrequencysamplingmethod,theoptimizationdesignmethod,theamplitude-frequencycharacteristiccurve,andvalidation.61目录目录第1章引言11.1滤波器的概念11.2滤波器的发展过程11.3滤波器的分类21.4数字滤波器的研究背景与意义31.5数字滤波器的现实运用及发展趋势41.6数字滤波器的简介61.6.1I

6、IR数字滤波器71.6.2FIR数字滤波器71.6.3IIR与FIR数字滤波器的优缺点10第2章FIR滤波器的设计112.1窗函数法设计FIR滤波器112.1.1窗函数法的设计思路112.1.3几种常用的窗口函数的讨论、比较132.2频率采样设计法FIR数字滤波器152.2.1频率采样法的设计思路152.2.1四中类型的线性相位FIR数字滤波器172.2.3FIR数字滤波器的改进182.3最优等波纹线性相位法设计FIR滤波器18第3章Matlab简介203.1matlab产生的历史背景203.2mat

7、lab的语言特点213.2matlab的功能233.3matlab的优势25第4章利用matlab实现FIR滤波器设计274.1窗函数法的matlab实现274.1.1kaiserord及fir1函数介绍274.1.2两种滤波器的窗函数设计2861目录4.2频率采样法的Matlab实现324.2.1fir2函数介绍324.2.2两种滤波器的频率采样法设计324.3最优等波纹线性相位FIR滤波器的Matlab实现354.3.1Firpm函数介绍364.3.2最优等波纹线性相位FIR低通滤波器37第5章结

8、论395.1对本文工作的总结395.2本文存在的问题405.3对今后工作学习的展望40参考文献41致谢42附录43附录一：利用Kaiser窗设计低通滤波器的程序43附录二：利用Hamming窗设计带通滤波器的程序44附录三：采用II型线性相位，频率采样滤波器设计的低通滤波器46附录四：频率采样滤波器设计的高通滤波器47附录五：最优等波纹线性相位FIR低通滤波器48外文资料原文50译文5661第1章引言第1章引言1.1滤波器的概念滤波器是一种用来消除干扰杂