fir数字滤波器设计论文

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1、目录摘要I第1章绪论11.1设计的作用、目的21.2设计任务及要求21.3设计内容2第2章FIR数字低通波器的原理42.1数字低通滤波器的设计原理42.1.1数字低通滤波器的介绍42.1.2数字低通滤波器的分类52.1.3FIR滤波器的时域约束条件72.2采用方法的原理92.2.1窗函数设计法92.2.2FIR数字滤波器的特点10第3章FIR数字滤波器仿真分析113.1设计步骤113.2程序流程图133.3MATLAB编程及幅频特性曲线133.3.1MATLAB语言编程133.3.2幅频特性曲线153.4优缺点183.4.1数字滤波器的优点183.4.2不同窗函数优

2、缺点分析18总结20致谢22参考文献23吉林建筑大学电气与计算机学院数字信号处理课程设计报告设计题目：FIR数字滤波器设计专业班级：信工131学生姓名：满学号：201311069指导教师：李红杨佳设计时间：2016.1.18－2016.1.22教师评语：成绩评阅教师日期摘要当今，数字信号处理技术正突飞猛进，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响着也改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。随着信息时代的到来，数字信号处理已经成为当今一门及其重要的学科和技术并且在通信、语音、图像、自动控制等众

3、多领域得到了广泛的应用，在数字信号处理中，数字滤波器占有及其重要的地位，它具有精度高，可靠性好、灵活性大等特点，现代数字滤波器可以用软件和硬件两种方式来实现，软件方式实现的优点是可以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。MATLAB是一种面向科学和工程计算的语言，它集数值分析，矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，具有编程效率高、调试手段丰富、扩充能力强等特点，MATLAB的信号处理工具箱具有强大的函数功能，它不仅可以用来设计数字滤波器，还可以使设计达到最优化，是数字滤波器设计的强有力工具。数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支。无论是信号的获取、传输，还是

4、信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。简述了数字滤波器中的有限长单位冲激响应(FIR)滤波器的原理,对FIR滤波器的窗函数设计方法进行了研究。窗函数法在FIR器的设计中有着广泛的应用。介绍了一种基于等波纹切比雪夫逼近准则的FIR数字滤波器的设计方法，通过MATLAB的仿真实现。传统的数字滤波器设计方法繁琐且结果不直观，本文利用MATLAB具有强大的科学计算和图形显示这一优点，与窗函数法设计理论相结合共同设计FIR数字滤波器，不但使设

5、计结果更加直观，而且提高了滤波器的设计精度，从而更好地达到预期效果。关键字：FIR滤波器；窗函数；MATLAB第1章绪论数字化是控制系统的重要发展方向，而数字信号处理已在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天等领域广泛应用。数字信号处理方法通常涉及变换、滤波、频谱分析、编码解码等处理。数字滤波是重要环节，它能满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求，克服模拟滤波器所无法解决的电压和温度漂移以及噪声等问题。而有限冲激响应FIR滤波器在设计任意幅频特性的同时能够保证严格的线性相位特性。利用FPGA可以重复配置高精度的FIR滤波器，使用描述语言改变滤波器的系数和阶数

6、，并能实现大量的卷积运算算法。并且结合MATLAB工具软件的辅助设计，使得FIR滤波器具有快速、灵活、适用性强，硬件资源耗费少等特点。数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的三大趋势。实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、控制信号、气象信号、地震勘探信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。上述这些信号大部分是模拟信号，剩下的小部分部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化（采样）和幅度上的离

7、散化（量化），这类模拟信号便成为一维数字信号，而数字化是智能化和网络化的基础。因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个一维离散时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的某种形式。例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用；对信号进行编码以达到数据