iir数字滤波器及其设计方法论文

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1、目录第一章课题的研究及意义第二章IIR数字滤波器及其设计方法2.1IIR数字滤波器基础2.1.1IIR数字滤波器的基本结构2.2分布式算法IIR滤波器的设计2.2.1串行分布式IIR滤波器2.2.2并行分布式IIR滤波器2.3IIR数字滤波器的设计第三章基于F280XDSP的IIR算法实现3.1DSP介绍3.2F280xDSP芯片3.3DSPF280x芯片的IIR滤波器实现3.3.1DSP系统的构成3.3.2DSP系统的开发工具3.3.3IIR数字滤波器在DSP上的实现方法及实现过程第四章仿真程序和算法4.1MAT

2、LAB仿真4.1.1MATLAB概述4.1.2设计步骤4.1.3使用MATLAB设计程序4.1.4程序运行过程及结果第一章课题的研究及意义电子技术已全面地由模拟技术向数字技术过渡，传统的模拟信号处理技术正由全新的数字信号处理(Digital51，alProeessing，Dsp)技术替代，绝大多数的数字化产品都需要快速实时完成数字信号处理任务，越来越多的高性能电子产品都仰仗于DSP的运用。所谓信号处理是指对信号进行滤波、变换、分析、加工、提取特征参数等的过程，随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其

3、重要的学科和技术领域，它在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。数字信号处理不仅在速度上要求很高，而且要求有较强的灵活性，这样可以提高设备的实用性，能够大大降低费用，而且还缩短了从研制到应用的时间。我国的DSP技术起步较早，产品的研究开发成绩斐然，基本上与国外同。数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域

4、转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。数字信号处理技术中一个非常重要并且应用得相当普遍的技术就是数字滤波器。所谓数字滤波，是指其输入输出均为数字信号，通过一定运算关系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，达到提取和加强信号中的有用成分，削弱无用的干扰成分的目的。数字滤波与模拟滤波相比，有精度高、可靠性高、灵活性好、易于大规模集成等突出优点，可以满足对幅度和相位的严格要求，还能降低开发费用，缩短研制到应用的时间，在很多领域逐步代替

5、了传统的模拟信号系统。数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。最成功的DSP芯片当数美国德州仪器公司（TexasInstruments，简称TI）的一系列产品。TI公司在1982年成功推出其第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等，之后相继推出了第二代D

6、SP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28，第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32，第四代DSP芯片TMS320C40/C44，第五代DSP芯片TMS320C5X/C54X，第二代DSP芯片的改进型TMS320C2XX，集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8X以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62X/C67X等。TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列，即：TMS320C2000系列（包括TMS320C2X/C2XX）、TMS320C5000系列（包括TMS

7、320C5X/C54X/C55X）、TMS320C6000系列（TMS320C62X/C67X）。如今，TI公司的一系列DSP产品已经成为当今世界上最有影响的DSP芯片。数字滤波器的实现方法主要有有跟冲击响应数字滤波器和无限冲击响应数字滤波器两种。在相同技术指标下，与FIR滤波器相比，nR滤波器可以用较少的阶数来满足指标的要求，这是因为IIR滤波器引入了反馈机制，并且能够取得比较好的通带和阻带衰减特性。IIR数字滤波器的z域系统函数设计比较复杂，必须借助计算机系统才能完成．线性相位FIR滤波系统函数时域序列，常采用

8、窗函数序列乘相应类型的理想滤波器序列的方法完成，过程相对简单．Mathematica是科学算的强力软件工具，设计滤波器系统函数的计算程序十分便捷。数字IIR滤波器具有良好的幅频响应特性,被广泛应用于通信、控制、生物医学、振动分析，雷达和声纳等领域从滤波器实现来看,数字IIR滤波器有直接型，级联型、并联型和格型等基本网络结构类型。在各种数字IIR滤波器结构中,