毕业设计（论文）-fir滤波器的matlab仿真

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1、08届分类号：0304单位代码：10452FIR滤波器的MATLAB仿真姓名　学号0年级2004专业电气工程及其自动化系　（院）物理系指导教师2008年02月25日2摘要典型设计是先按一定规则将给出的数字滤波器的技术指标转换成模拟低通滤波器的技术指标，据此产生模拟滤波器原型，然后把模拟低通滤波器原型转换成模拟低通、高通、带通、带阻滤波器，最后再把模拟滤波器转换成数字滤波器。完全设计方法中我们利用函数直接设计出低通、高通、带通和带阻滤波器，并分别用巴特沃斯(Butterworth)滤波器、切比雪夫(Ch

2、ebyshev)滤波器、椭圆(Cauer)滤波器来实现，并比较了各自的频率响应曲线。关键词：FIR数字滤波器、MATLAB、窗20AbstractThetypicaldesigngetsthetechnicalparametersfromdigitalfiltersthatshouldbedesigned,andthentransformedintotheanalogparametersofalow-passanalogfilterprototype.Theprototypeisconvertedin

3、totheanaloglow-pass,high-pass,band-pass,andtheband-stopfiltersrespectively,whicharetransformedintothedigitalones.Thecompletedesignusesthegivenfunctionsandreleasesthelow-pass,high-pass,band-passandtheband-stopfiltersdirectly.Butterworth,ChebyshevandCauer

4、filtersareusedfortheimplementations.Keyword:FIRDigitalfiltersMATLABWindow20目录摘要IAbstractII1．绪论12．数字滤波器32.1什么是数字滤波器32.2数字滤波器的分类32.3数字滤波器的设计要求和方法32.4数字滤波器设计方法概述43．FIR滤波器的设计63.1窗函数法63.2频率取样法83.3优化设计法103.4带过渡带的多带FIR滤波器设计113.5约束最小二乘FIR滤波器设计143.6任意响应滤波器设计153.

5、7FIR滤波器设计实例16总结18参考文献19谢辞20201．绪论数字滤波在通信、图像编码、语音编码、雷达等许多领域中有着十分广泛的应用[1][2]。目前，数字信号滤波器的设计图像处理、数据压缩等方面的应用取得了令人瞩目的进展和成就。近年来迅速发展起来的的小波理论，由于其局部分析性能的优异在图像处理中的应用研究，尤其是在图像压缩、图像去噪等方面的应用研究，受到了越来越多的关注[3]-[6]。MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套用于工程计算的可视化高性能语言与软件环境[7]。MATLAB为

6、数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。它以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。MATLAB推出的工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究、工程应用，其中的信号处理(Signalproeessing)、图像处理(Imageproeessing)、小波(Wavelet)等工具箱为数字滤波研究的蓬勃发展提供了有力的工具[8]-[11]。在本文中，我们分别研究了在MATLAB环境下FIR数字滤波器的典型设计和完全设计方法。数字滤波器可以理解为是一

7、个计算程序或算法，将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列，并在转化过程中，使信号按预定的形式变化。数字滤波器有多种分类，根据数字滤波器冲激响应的时域特征，可将数字滤波器分为两种，即无限长冲激响应（IIR）滤波器和有限长冲激响应（FIR）滤波器。数字信号的滤波是通过数字滤波器来实现的，数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，它是通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。在信号处理系统中，数字滤波器的应用非常重要而且广泛，在心电图信号分析中，可以通过低通滤波器滤掉工业高

8、频干扰，突出低频部分进行分析；在语音信号分析中，可以建立实时信号采集分析模型，通过加窗滤波后得出语音信号的频谱。利用MATLAB信号处理工具箱(SignalProcessingToolBox)可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。在FIR滤波器设计中，我们用切比雪夫窗和海明窗设计的带通滤波器的频率响应进行对照，结果表面用海明窗设计的滤波器的频率特性几乎在任何频带上都比切比雪夫窗设计的滤波器的频率特性好，只是海明窗设计的滤波器下降斜度较小。设计完成后对