毕业设计（论文）-基于MATLAB的带通滤波器设计及仿真

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1、焦作大学毕业设计说明书毕业设计/论文毕业设计(论文)说明书作者：学号学院(系)：专业：题目：主题：指导教师：职称：2009年12月目录摘要I焦作大学毕业设计说明书毕业设计/论文ABSTRACTII1.绪论11.1数字滤波器的研义究背景与意11.2数字滤波器的应用现状与发展趋势11.3数字滤波器的实现方法分析32数字滤波器的概述42.1数字滤波器的基本结构42.2数字滤波器的设计原理72.3IIR滤波器与FIR滤波器的分析比较113数字滤波器的算法设计及仿真143.1由模拟滤波器设计IIR数字滤波器143.2用matlab设计数字滤波器193.3将系统函数由直接型化成级联型234IIR带通滤

2、波器的VHDL描述及仿真274.1IIR带通滤波器的VHDL描述274.2IR带通滤波器的Modelsim仿真29总结与展望32致谢33参考文献34附录35焦作大学毕业设计说明书毕业设计/论文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，指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足，提出了一种基于Matlab和Modelsim软件的数字滤波器设计方法，完成了高Q值50Hz带通IIR滤波器的设计,达到了通带45-55Hz，衰减小于3db，阻带40-60Hz，衰减大于80

3、db的参数指标。文中深入分析了该滤波器系统设计的功能特点、实现原理以及技术关键，阐述了使用MATLAB进行带通滤波器设计及仿真的具体方法。最后把整个设计方案用VHDL语言进行了描述并在Modelsim上仿真。Modelsim与Matlab的仿真结果对比说明该设计准确性好，可精确到小数点后六位，稳定后误差小于万分之一；可移植性强，在实际应用中，可根据不同的阶数、精度和速度等要求对IIR滤波器系数进行灵活的修改，以实现任意阶数的IIR滤波器。因此，该设计方法可靠性好，效率高，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。关键词带通滤波器IIRMatlabVHDLModelsim仿真;I焦作大学

4、毕业设计说明书毕业设计/论文AbstractThispaperanalyzesthesituationofapplicationanddevelopmentofdigitalfiltertechnologyhomeandabroad.Itintroducesthebasicstructureofadigitalfilter,discussesdifferentdesignmethodsofFIRandIIRfilter,andpointsoutthatthetraditionaldesignmethodofdigitalfilterisnotonlycomplexbutalsoofheav

5、yworkload,evenadjustmentoffilteringparametrerisverydifficult.SoitbringsforwadanotherdesignmethodofdigitalfilterwhichbasedontheMatlabsoftwareandModelsimsoftware.ThispaperintroducesthedesignmethodofahighQvalueband-passIIRfilterwhichmeetsthegivenstandard--thepassbandis45-55Hz,withattenuationoflesstha

6、n3db;thestopbandis40-60Hzwithattenuationgreaterthan80db.Itdeeplyanalyzesthedesignfeaturesandprinciplesofthefiltersystemandthekeytechnicalinthedesign.ThenitdescribstheuseofMatlabindesignandsimulationofthebandpassfiltedesign.Intheend,theprocedurewassimulatedonModelsim.SimulationresultsofModelsimandM

7、atlabcomparedtomakeproofoftheaccuracyofthedesign.Itisprovedthatthedesigncanbeaccurateatthesixthdecimalplace,stableerroriswithinonetenthousandth;Thedesignhasgoodportabilityandwidelypracticalapplication.Indifferent