基于matlab的数字滤波器的优化设计

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1、铜陵学院毕业设计学号1009131050毕业设计课题基于MATLAB的数字滤波器的优化设计学生姓名舒怀院部电气工程学院专业班级10通信2班指导教师周旭胜二○一四年五月铜陵学院毕业设计目录插图清单II摘要IIIAbstractIV第1章绪论-1-1.1数字滤波器的研究背景与意义 -1-1.2数字滤波器的发展概况-1-1.3MATLAB软件介绍-2-第2章数字滤波器-3-2.1数字滤波器的定义-3-2.2数字滤波器的分类-3-2.3数字滤波器的设计与实现-3-2.4数字滤波器的设计要求-4-2.4.1幅频特性-4-2.4.2相频特性-4-2.4.3

2、数字滤波器的技术指标-5-2.5数字滤波器的设计方法概述-6-第3章有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计-8-3.1窗函数法-8-3.1.1窗函数的类型-8-3.1.2窗函数法的基本思想-9-3.2频率采样法-10-3.3FIR数字滤波器的优化设计-12-3.3.1等波纹切比雪夫逼近准则-12-3.3.2仿真函数-13-第4章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计-15-4.1脉冲响应不变法-15-4.2双线性变换法-16-4.3IIR数字滤波器的优化设计-18-结论-22-参考文献-23-致谢-24-附录-25-III铜陵学院毕业设计插图清

3、单图2-1IIR低通滤波器的幅频特性-6-图3-1窗函数设计的FIR低通滤波器频率响应-10-图3-2FIR的单位取样响应-11-图3-3FIR的低通衰减幅频特性-12-图3-4滤波器输出的幅频及相频响应特性-14-图4-1S平面到Z平面变换示意图-16-图4-2数字域频率与模拟域频率的对应关系-17-图4-3巴特沃思数字低通滤波器-18-图4-4低通数字滤波器优化设计的幅频特性图-21-图4-5ChebyshevI型数字滤波器的幅频特性图-21-III铜陵学院毕业设计基于MATLAB的数字滤波器的优化设计摘要在数字信号处理领域，信号一般会和各

4、种复杂的成分混合在一起，所以要利用这些信号需要先对其进行滤波筛选，因此数字滤波器在数字信号处理中显得格外重要，在众多科学领域，被广泛应用于信号处理。本文主要对有限脉冲(FIR)和无限脉冲(IIR)数字滤波器进行分析设计，首先介绍了数字滤波器的概念、分类以及设计指标，然后详细阐述了几种典型的设计方法，对其编程实现并在MATLAB中仿真。最后从仿真结果分析各种方法的优缺点，确定其最优化设计的方法。仿真结果表明，数字滤波器采用优化的方法设计出的结果有通带波纹较小、过渡带较平滑、阻带的旁瓣较小等优点，在实际应用中使用其处理信后的失真和误差较小，而且稳定

5、，因此越来越受到广泛的重视。关键词：数字滤波器；信号处理；MATLAB；优化设计III铜陵学院毕业设计OptimaldesignofdigitalfilterbasedonMATLABAbstractInthefieldofdigitalsignalprocessing,signalusuallymixedandcomplexcomponentstogether,sotakeadvantageofthesesignalsneedtocarryonthefilterscreen,sothedigitalfilterisveryimportanti

6、ndigitalsignalprocessing,inmanyareasofscience,whichiswidelyusedinsignalprocessing.Thispaperfocusesonthefinitepulse(FIR)andinfiniteimpulse(IIR)digitalfilteranalysisanddesign,thepaperfirstintroducestheconcept,classificationandindexofdigitalfilterdesign,andthenelaboratesonthede

7、signofseveraltypicalmethods,theprogrammingandSimulationinMATLAB.Theadvantagesanddisadvantagesofvariousmethodsfortheanalysisofthesimulationresults,themethodtodetermineoptimumdesign.Thesimulationresultsshowthatthedigitalfilteroptimizationmethodwasusedinthedesignofpassbandrippl

8、eissmaller,withsmoothtransition,thestopbandsidelobessmalladvantages,usedinp