毕业设计（论文）-基于matlab的数字滤波器的设计与仿真分析

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1、毕业设计基于Matlab的数字滤波器的设计与仿真分析学院名称：新华学院专业名称：电子信息工程年级：2007级学生学号：学生姓名：指导教师：申请日期：2011年5月10日宁夏大学新华学院本科学位论文摘要本文研究了IIR数字滤波器和FIR数字滤波器在Matlab环境下的设计方法及仿真分析。在无限脉冲响应（IIR）数字滤波器设计中，先采用脉冲响应不变法及双线性Z变化法设计数字滤波器，最后进行滤波器的频带转换，即进行模拟滤波器的设计，然后进行模拟-数字滤波器转换。在有限脉冲响应（FIR）数字滤波器设计中，研究了FIR线性相位滤波

2、器的特点和用窗函数法设计FIR滤波器两个问题。这两类滤波器全部设计过程都是由理论分析、编程设计、具体实现的步骤进行的。数字滤波器的单位冲激响应是有限长的，可以用一个因果系统来实现，因而数字滤波器可以做成即是因果又是稳定的系统。关键词：数字滤波器；Matlab；无限脉冲响应；有限脉冲响应IV宁夏大学新华学院本科学位论文AbstractInthispaper,designsoftheInfiniteImpulseResponsedigitalfilter(IIR)andFiniteImpulseResponsedigital

3、filter(FIR)underMatlabarestudied.ThedesignofIIRfilterscanbeachievedthroughthreesteps:firstly,thedesignofanaloglow-passfilter;secondly,itisanalog-to-digitalfilterconversion;lastly,itistheconversionoffilterfrequencyband.IndesignofFIRfilters,twoquestionsarediscussed

4、:thecharacteristicsofFIRlinearphasefilterandreasoningofrelatedformulas;theotherisaboutthedesignoftheFIRfiltersbymeansofwindowfunctions.ThedesignofFIRandIIRfollowstheproceduresoftheoreticalanalysis,programmingdesignandrealization.Theunitimpulseresponseofdigitalfil

5、terislimited,canbeachievedbyacausalsystem,sodigitalfiltercanmakeitthatiscausalandstablesystem.Keywords:DigitalFilter;Matlab;IIR;FIRIV宁夏大学新华学院本科学位论文目录第1章绪论11.1课题的背景及研究意义11.2国内外的研究综述11.3研究内容和预期目标21.4研究方法3第2章数字滤波器的基本概念42.1数字滤波器的定义42.2数字滤波器的分类42.3IIR数字滤波器设计方法42.3.1模拟

6、滤波器设计42.3.2模拟-数字滤波器设计52.3.3频带变换72.4FIR数字滤波器设计方法82.4.1线性相位条件82.4.2线性相位FIR滤波器幅度特性的特点92.4.3线性相位FIR滤波器零点分布特点102.4.5各种窗函数的实现与比较122.5本章小结12第3章基于Matlab的IIR数字滤波器设计与仿真分析133.1基于Matlab的模拟滤波器设计与仿真分析133.1.1巴特沃斯低通滤波器设计与仿真分析133.1.2切比雪夫低通滤波器设计与仿真143.1.3椭圆低通滤波器设计与仿真173.2基于Matlab的

7、模拟-数字滤波器变换仿真193.2.1脉冲响应不变法193.2.2双线性Z变换法213.3基于Matlab的频带变换仿真233.3.1模拟低通滤波器转换成数字高通滤波器233.3.2模拟低通滤波器转换成数字带阻滤波器253.3.3模拟低通滤波器转换成数字带通滤波器26第4章基于Matlab的FIR数字滤波器设计与仿真分析284.1基于Matlab的窗函数的FIR数字滤波器设计与仿真分析28IV宁夏大学新华学院本科学位论文4.1.1海明窗设计与仿真数字低通滤波器284.1.2汉宁窗设计与仿真数字高通滤波器294.1.3汉宁

8、窗设计与仿真数字带阻滤波器334.1.4布拉克曼窗及三角窗设计与仿真数字带通滤波器35第5章工程实例405.1IIR数字滤波器工程实例405.2FIR数字滤波器工程实例41第6章结论43附录44参考文献47致谢48IV宁夏大学新华学院本科学位论文第1章绪论1.1课题的背景及研究意义信号与信号处理是信息科学中近几十年来