基于MATLAB的数字滤波器的的设计论文

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1、基于MATLAB的数字滤波器的设计目录1引言12MATLAB简介23设计方案33.1基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计33.1.1IIR数字滤波器的选择33.1.2IIR数字带通滤波器的设计43.1.3IIR数字滤波器MATLAB仿真结果与分析53.2基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计63.2.1FIR数字滤波器的选择63.2.2FIR数字带通滤波器的设计83.2.3FIR数字滤波器MATLAB仿真结果与分析104IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的比较125结论14参考文献15致谢16摘要数字滤波器是一个离散系统。该系统能

2、对输入的离散信号进行处理，从而获得所需的有用信息。现代数字滤波器的设计大体可以分为IIR和FIR两大类，可以用软件和硬件两种方法来实现，而选用MATAB信号处理工具箱为设计通用滤波器带来了极大的方便。本文按设计指标要求设计了滤波器，其中IIR采用巴特沃什，FIR采用布莱克曼窗进行设计，得出了与之对应的幅度响应曲线和相位响应曲线，最后对IIR和FIR的实现形式和性能等方面进行比较。关键词：MATLAB；IIR数字滤波器；FIR数字滤波器AbstractThedigitalfilterisadiscretesystem.Thesystemc

3、anbeabletohandlediscretesignals.Soitcanachieverequiredimportantinformation.Therearetwomajorkindsofdesignprincipleofdigitalfilter,whicharefiniteimpulseresponse(FIR)andinfiniteimpulseresponse(IIR).Themoderndigitalfiltercanbereceivedbytwokindsofmethodofsoftwareandhardware.B

4、utusingMATLABsignaldisposingtoolcasetodesignthedigitalfilterismoreconvenientanduniversallyapplied.Themainbodyofthepaperisdemandedtodesignadigitalfilteraccordingtothedesigningindex.IIRadoptsButterworthandFIRadoptstheBlackmanwindowtodesignthedigitalfilter.Finally,carryoutc

5、omparisononIIRandtheFIRrealizationandfunctionaspect.Keywords:MATLAB;IIRdigitalfilter;FIRdigitalfilter1引言理想滤波器就是一个让输入信号中的某些有用频谱分量无任何变化的通过，同时又能完全抑制另外那些不需要的成分的具有某种选择性的器件、网络或计算机硬件支持的计算程序。根据对不同信号的处理可将滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器两种。模拟滤波器和数字滤波器的概念相同，只是信号的形式和实现滤波的方法不同。数字滤波器是指输入输出都是数字信号的滤波器。

6、滤波器的滤波原理就是根据信号与噪声占据不同的频带，将噪声的频率放在滤波器的阻带中而由于阻带的响应为零，这样就滤去了噪声。数字滤波器可以分为两大类：一类是经典滤波器，即一般的滤波器，特点是输入信号中有用的频率成分和希望滤去的频率成分各占不同的频率带，通过一个合适的选频滤波器达到滤波的目的，这种滤波器主要是无限冲激响应滤波器和有限冲激响应滤波器；另外一类滤波器是现代滤波器，当信号和干扰的频带相互重叠，经典滤波器不能完成对干扰的有效去除时，可以采用现代滤波器，这些滤波器可以按照随即信号内部的一些统计分布规律，从干扰中最佳的提取信号。这种滤波器

7、主要有维纳滤波器、卡尔曼滤波器、自适应滤波器等[10]。与模拟滤波器相同，数字滤波器从功能上可以分为四类，即低通（LP）、高通（HP）、带通（BP）、带阻（BS）滤波器等。数字滤波器在数字信号处理的各种应用中发挥着十分重要的作用，任何数字系统都可看成一个数字滤波器，因此数字滤波器的应用相当广泛。本设计任务：设计一数字带通滤波器，分别用IIR和FIR两种类型来实现，其中IIR采用巴特沃什，FIR采用布莱克曼窗。主要技术指标：通带边缘频率：wp1=0.45，wp2=0.65通带峰值起伏：Ap1dB阻带边缘频率：ws1=0.3，ws2=0.7

8、5通带峰值衰减：As40dB设计总体要求：用MATLAB语言编程进行设计，给出IIR数字滤波器的参数和FIR数字滤波器的冲激响应，给出幅度和相位响应曲线，对IIR和FIR的实现形式和特点等方面进行讨论。2M