基于matlab的fir滤波器优化方法的研究论文

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1、基于MATLAB的FIR滤波器优化方法的研究毕业论文目录摘要IAbstractII1数字滤波器简介12Matlab及电子通信系统仿真简介12.1Matlab简介12.1.1基本功能及特点12.1.2Matlab的优势12.2电子通信系统的仿真简介22.2.1通信与电子系统仿真的概念22.2.2计算机仿真的步骤22.2.3电子通信系统计算机仿真的优点32.2.4电子通信系统计算机仿真的局限性33FIR数字滤波器的设计43.1等波纹滤波器优化设计43.1.1切比雪夫等波纹逼近准则43.1.2等波纹最优化设计63.2窗函数法设计FIR滤波器73.3

2、频率取样法设计线性相位FIR滤波器84利用Matlab实现FIR滤波器设计94.1FIR滤波器优化设计的Matlab实现94.2窗函数法的Matlab实现164.3频率取样法的Matlab实现224.4利用滤波器处理加有噪声的音频波形26结论31参考文献32致谢33附录34331数字滤波器简介数字滤波器是一个离散的系统（按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。与模拟滤波器相比，数字滤波器具有很多突出的优点，例如它可以满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求，可以避免模拟滤波器所无法克服的电压漂移和噪声问题。

3、数字滤波器分为有限冲激响应数字滤波器，即FIR数字滤波器和无限冲激响应，即IIR数字滤波器。在数字信号处理中，利用数字滤波器可改变信号中所含频率分量的相对比例或滤除某些频率分量，使其达到所需要的效果．其中数字FIR滤波器由于具有精确的线性相位，且系统稳定，所以广泛应用于通信、数字图象处理、语音信号处理、自适应处理、雷达／声纳系统等方面．目前，FIR滤波器的设计主要有窗函数设计法和频率采样设计法．但是这两种方法都不易精确控制通带边界频率与阻带边界频率，所以在实际应用中具有一定的局限性而以最大误差最小化准则支持的切比雪夫逼近法是一种优异的设计方法

4、，易于精确控制wp与ws。332Matlab及电子通信系统仿真简介Matlab是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括Matlab和Simulink两大部分。2.1Matlab简介2.1.1基本功能及特点MATLAB的含义是矩阵实验室（matrixlaboratory）。该软件是一个交互式系统,其基本元素是无需定义维数的矩阵，初衷主要是为了方便矩阵的存取，但经过几十年的扩充和完善，已成为各类科学

5、研究与工程应用中的标准工具。MATLAB软件包括：数值分析、矩阵计算、数字信号处理、建模和系统控制等应用程序。MATLAB软件是用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境矩阵实验室语言，是一套可视化高性能语言与软件环境。在MATLAB环境下，用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文档管理等各项操作。它提供人机交互的教学系统环境，用来解决一些实际课题和数学模型问题。典型的应用包括数值计算、算法设计与验证以及一些特殊的矩阵计算应用，如自动控制理论、统计、数字信号处理及相应的仿真等。MATLAB语言简洁方便，有丰富的运算符号和库函

6、数，还具有结构化的控制语句和面向对象编程的特点．随着其版本的不断提高，各种工具箱不断扩充和完善，MATLAB的功能越来越强，从而被广泛应用于仿真技术、自动控制和数字信号处理等领域。与C语言等其他高级编程语言不同，MATLAB提供了一套内容广泛的教学、统计与工程函数。交互式图形能力对用于生成曲线的功能进行了扩展。工具箱是由本领域专家编写的算法集合，可以提供应用程序的专用功能。这些工具箱在信号与图像处理、数据分析与统计、数学建模、控制系统设计等方面增强了MATLAB的功能。2.1.2Matlab的优势(1)工作平台编程环境十分友好（2）编程语言简

7、单易用（3）数据的计算处理能力十分强大33（4）图像处理能力强大（5）模块集合工具箱应用广泛（6）程序的接口和发布平台很实用（7）可以开发用户界面2.2电子通信系统的仿真简介2.2.1通信与电子系统仿真的概念系统仿真技术指自1970年以来发展起来的利用现代计算机和仿真软件来进行仿真的计算机仿真技术。由于计算机仿真具有精度高，通用性强，重复性好，建模迅速以及成本低廉等许多优点，尤其是今年来发展了以Matlab为代表的多种科学计算和系统仿真语言，使用起来比利用传统的C/C++语言进行仿真方便快捷得多。所谓电子通信系统的仿真，就是利用计算机对实际的

8、电子通信系统物理模型或数学模型进行试验，通过这样的模型试验来对一个实际系统的性能和工作状态进行分析和研究。当在实际电子通信系统中进行试验研究比较困难或者根本无法实现