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1、目录摘要1ABSTRACT2前言3第1章滤波器的基本概念41.1滤波器的定义41.2滤波器的发展41.3滤波器的分类5第2章滤波器的原理与设计72.1模拟滤波器的原理与设计72.2数字滤波器的原理与设计8第3章IIR数字滤波器的设计103.1IIR数字滤波器简介103.2IIR数字滤波器的主要技术指标103.3IIR数字滤波器的设计过程123.3.1用脉冲相应不变法设计IIR数字滤波器133.3.2双线性变换法设计IIR数字滤波器16第4章IIR数字滤波器的实现204.1matlab简介204.1.1matlab的概况204.1.2matlab的语言
2、特点204.1.3matlab的功能224.2利用模拟原型进行IIR数字滤波器的设计和仿真234.2.1巴特沃斯(Butterworth)和椭圆数字低通滤波器的设计244.2.2切比雪夫(Chebyshev)数字滤波器的设计304.3IIR数字滤波器的直接设计法34第5章IIR数字滤波器的综合设计和仿真405.1数字低通滤波器设计实例与仿真40II5.2数字带通滤波器设计实例与仿真42结论45致谢46参考文献47毕业设计小结48II摘要在现代通信系统中,由于信号中经常混有各种噪声和干扰,所以很多信号分析都是基于滤波器而进行的,而数字滤波器是通过数值运
3、算实现滤波,具有处理精度高、稳定、灵活、不存在阻抗匹配问题等优点,可以实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。实现IIR滤波器的阶次较低,所用的存储单元较少,效率高,精度高,而且能够保留一些模拟滤波器的优良特性,因此应用很广。Matlab软件以矩阵运算为基础,把计算、可视化及程序设计有机融合到交互式工作环境中,并且为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。尤其是Matlab中的信号处理工具箱使各个领域的研究人员可以
4、直观方便地进行科学研究与工程应用。本文根据模拟滤波器的设计原理,提出了IIR数字滤波器的设计方法,并在MATLAB环境下实现了IIR数字滤波器的设计和仿真。其主要内容概括为:首先对滤波器的原理和设计进行了介绍;接着描述了IIR数字滤波器的基本概念,其中包括系统的描述、系统的传递函数、系统的模型;接着简单介绍MATLAB,并对数字滤波器在MATLAB环境下如何实现进行了介绍;重点描述了IIR数字滤波器的设计过程,最后对IIR滤波器进行仿真。关键词:MATLAB,IIR数字滤波器,模拟滤波器48ABSTRACTInmoderncommunications
5、ystem,becausethesignalisoftenmixedwithvariousnoiseandinterference,soalotofsignalanalysisarebasedonthefilterandthedigitalfilter,andthroughnumericalarithmetictorealizefiltering,hashighprocessingprecision,stable,flexible,thereisnoproblemofimpedancematchingandotheradvantages,canrea
6、lizeanalogfiltercanachievespecialfilteringfunction.Digitalfilterbasedontheimpulseresponsefunctioninthetimedomaincharacteristics,canbedividedintotwotypes,namely,infiniteimpulseresponse(IIR)digitalfiltersandfiniteimpulseresponse(FIR)digitalfilter.RealizationofIIRfilterorderisrela
7、tivelylow,thestorageunitisless,highefficiency,highprecision,andcanretainsomeanalogfilterofexcellentproperties,sotheapplicationisverywide.Matlabsoftwareformatrixcomputationbasedonthecalculation,visualization,andtheprogramdesignoftheorganicintegrationoftheinteractiveenvironment,a
8、nddigitalfilteringforapplicationsinresearchandprovides