基于matlab的fir数字滤波器的设计与优化

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1、目录摘要IABSTRACTII引言11绪论21.1数字滤波器的研究背景与意义21.2数字滤波器的发展趋势31.3数字滤波器的实现方法分析51.4MATLAB简介62数字滤波器的概述72.1数字滤波器的基本结构82.1.1IIR滤波器的基本结构82.1.1FIR滤波器的基本结构102.2数字滤波器的设计原理122.2.1滤波器的性能指标132.2.2FIR数字滤波器的设计方法142.3IIR滤波器与FIR滤波器的分析比较173FIR数字滤波器设计183.1　利用窗函数法设计FIR滤波器193.1.1窗函数法的

2、基本思想193.1.2几种常用的窗函数193.2用频率抽样法设计FIR滤波器293.2.1逼近误差及改进措施303.3切比雪夫逼近法设计FIR滤波器314FIR数字滤波器的最优化设计334.1等波纹切比雪夫逼近准则344.2Remez算法344.3基于等波纹切比雪夫逼近准则的FIRDF的最优化设计355FIR数字滤波器的MATLAB仿真365.1典型窗函数及其调用格式365.2基于窗函数的FIR滤波器的MATLAB实现375.2.1理想低通滤波器实现375.2.2系统各响应函数375.2.3滤波器主函数38

3、5.2.4滤波器主程序解析415.3仿真实验结果及分析425.3.1原信号的时域波形和处理后时域波形425.3.2原信号频域波形与处理后信号的频域波形43结束语44参考文献45致谢46附录47基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计与优化摘要随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成为今一门极其重要的学科和技术领域。数字信号处理在通信、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。在数字信号处理应用中，数字滤波器十分重要并已获得广泛应用。数字滤波是数字信号处理的重

4、要内容，数字滤波器可分为IIR和FIR两大类。对于FIR数字滤波器的设计，可以根据所给定的频率特性直接设计，文中采用的设计方法是窗函数法。本文根据FIR滤波器的特点，在MATLAB坏境下用窗函数设计FIR数字滤波器，并对信号进行分析，最后给出了FIR带通滤波器对信号滤波的效果。关键词：数字滤波器FIRMATLAB窗函数MATLAB-basedFIRdigitalfilterdesignandoptimizationABSTRACTWiththeinformationageandtheadventofthed

5、igitalworld,digitalsignalprocessinghasbecometodayaveryimportantdisciplineandtechnicalfield.Digitalsignalprocessingincommunications,voice,image,automaticcontrol,radar,military,aerospace,medicalandhouseholdappliancesandmanyotherfieldshasbeenwidelyused.Indigi

6、talsignalprocessingapplications,thedigitalfilterisveryimportantandhasbeenwidelyused.Digitalfilteringisanimportantpartofdigitalsignalprocessing,digitalIIRandFIRfilterscanbedividedintotwobroadcategories.FortheFIRdigitalfilterdesign,canbegivenaccordingtothefr

7、equencycharacteristicsofthedirectdesign,designmethodusedinthetextisawindowfunctionmethod.BasedonthecharacteristicsofFIRfiltersinMATLABunderthebadwiththewindowfunctionthroughoutthedesignFIRdigitalfilters,andsignalanalysis,andfinallygivesaFIRband-passfiltert

8、hesignalfilteringeffect.Keywords：digitalfilterFIRMATLABwindowfunction引言模拟滤波器与数字滤波器的设计对工程，应用数学及计算机科学都是非常重要的。对设计人员来说，滤波器是控制，信号处理和通信领域的重要组成部分。近年来，不论是在科学技术研究，还是在产品的开发等方面，数字信号处理应用越来越广泛，并取得了丰硕的成果。数字滤波占有极其重要的地位。像处理、