数字信号处理课程设计-fir数字滤波器的设计

《数字信号处理课程设计-fir数字滤波器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、吉林建筑大学电气与电子信息工程学院数字信号处理课程设计报告设计题目：FIR数字滤波器的设计专业班级：信工121学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2015.1.12－2015.1.16教师评语：成绩评阅教师日期目录第1章绪论11.1设计的作用、目的11.2设计任务及要求11.3设计内容1第2章FIR数字低通波器的原理22.1设计内容22.1.1数字滤波器的分类22.1.2FIR数字滤波器的结构52.1.3吉布斯（Gibbs）效应62.2窗函数法设计FIR滤波器72.2.1对窗函数的要求及选窗原理：132.2.2MAT

2、LAB工具函数的选择：14第3章FIR数字滤波器仿真分析163.1设计步骤163.2数字低通滤波器MATLAB编程及幅频特性曲线183.2.1MATLAB语言编程183.2.2幅频特性曲线193.3优缺点20总结21参考文献22摘要随着新信息处理技术的飞速发展，数字信号处理技术在电子信息，通信，自动控制，仪表技术，雷达，航空航天，信息家电等高科技领域得到越来越广泛的应用。数字信号处理方法通常涉及变换，滤波，频谱分析，编码解码等分析处理。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，克服了模拟滤波器所无

3、法解决的电压和温度漂移能够处理低频信号的问题，频率响应特性可做成非常接近于理想的特性，且精度可以达到很高，容易集成，这些优点决定了数字滤波器的应用越来越广泛。而有限冲击响应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。稳定和线性相位特性是FIR低通滤波器最突出的特点。本课程设计主要应用MATLAB软件，利用汉宁(Hanning)窗和哈明(Hamming)窗窗函数，设计低通FIR滤波器，并对所设计的滤波器进行仿真，从MATLAB仿真出频谱特性曲线对比，哈明窗比汉宁窗消除旁瓣的效果好一些而且主瓣稍窄，但

4、是旁瓣衰减较慢是不利的方面。适当地改变系数，可得到不同特性的窗函数。其主瓣宽度与汉宁窗相同。可见哈明窗是一种高效窗函数。哈明窗和汉宁窗的主瓣具有最小的旁瓣和较大的衰减速度，是较为常用的窗函数。关键字：FIR滤波器窗函数MATLAB第1章绪论1.1设计的作用、目的本次课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，锻炼了学生动手能力。对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。训练和培养学生查阅资料，搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力，迅速准确的进行工

5、程计算的能力，计算机应用能力。本次课程设计一方面通过MATLAB仿真设计内容，使我们加深对理论知识的理解，同时增强其逻辑思维能力，另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充，也是对自己理论知识的一次检验，帮助我们更好去理解，去学习。通过MATLAB对不同窗函数的仿真，更加深刻的了解到，同样的FIR数字低通滤波器的技术指标，用不同的窗函数所设计出来有什么不同，并且用哪种窗函数设计出来的FIR数字低通滤波器比较好，可以从仿真中比较出来。1.2设计任务及要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1.掌握双线性变换

6、法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器以及窗函数法设计FIR数字滤波器的原理、具体方法及计算机编程；2.观察双线性变换法、脉冲响应不变法及窗函数法设计的滤波器的频域特性，了解各种方法的特点；3.用MATLAB画出三种方法设计数字滤波器的幅频特性曲线，记录带宽和衰减量，检查结果是否满足要求。1.3设计内容设计题目：FIR数字滤波器的设计（1）设计一线性相位FIR数字低通滤波器，截止频率，过渡带宽度,阻带衰减。（2）设计一线性相位FIR数字低通滤波器，截止频率，过渡带宽度，阻带衰减。用MATLAB来仿真设计所需要的FIR

7、数字低通滤波器，根据所给出的FIR数字低通滤波器技术指标，并选择适当的窗函数，以及利用合适的MATLAB工具函数，做出频谱特性曲线，然后进行分析其优缺点。22第2章FIR数字低通波器的原理2.1数字低通滤波器的设计原理滤波器（filter）是一种对信号有处理作用的器件或电路。所谓数字滤波器，是指输入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。现代滤波器的设计，多是采用滤波器变换的方法加以实现,主要是通过对低通原型滤波器进行频率变换,来得到新的目标滤波器

8、。理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过，而所有高于截止频率的信号都应该被无限的衰减，从而在幅频特性曲线上呈现矩形。理想的特性是无法实现的，所有的设计是力图逼近矩形滤波器的特性。根据所选的逼近函数的不同，可以得到不同的响应。由于“巴特沃斯响应”带通滤波器具有平坦的响应特性，所以通常会选用“巴特沃斯响应”。数字滤波器是对数字信号实