FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现.docx

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1、吉林高校珠海学院毕业论文EIR数字滤波器的MAT1.AB设计及实现MAT1.ABdesignandimplementationofFIRdigiIalfilter系别：电子信息系专业：自动化姓名I学号：03110801指导老师姓名、职称：教授完成日期2019年4月2日吉林高校珠海学院本科毕业设”开题报告选题FIR数字滤波器的MAT1.AB设计及实现院系电子信息系专业自动化学生姓名指导老师本选题的意义及国内外发展状况：在高度信息化的时代，数字信号充斥着我们的生活。传统用电容、电感等模拟器件搭建的模拟滤波器应用较单一，只要修改器件参数，则需重新搭建硬件，这样的模拟漉波器不足以满意人们的需求。回想起

2、以前专业课程上曾介绍过的数字派波器迅猛的发展势头，数字滤波器已在逐步占据很多模拟滤波器的应用领域.因为数字漉波器在重量方面轻和体积方面的小，使它便于携带且应用敏捷；在运算和应用效果方面表现出的高性能，让它在H常生活中占据着重要的地位。然而数字滤波器不是一种单一的存在，它具有两个分支，分别为有限氏单位冲激响应流波器和无限长单位冲激响应滤波器，即FlR型和IlR型数字滤波器。通过领域法和时域法的运算结果作对比，比较出FIR数字滤波器更简洁取得线性相位且其传递函数无极点，更简洁满意设计要求。现今的社会生活方式，从早起的手机闹铃音乐，到日间的电脑工作，电视、电台等等的消遣，数字滤波器的应用充斥着我们一

3、成天的生活。数字滤波器广泛应用在各类限制系统和近代电信设备中，它在通信方面的影像处理和声音处理，在雷达和声纳等方面的反馈系统和在生物医学信号处理等领域取得较突出的成果。不仅如此，数字游波器还被应用于军事上的导航、侦察，分析经济效益上的利润凹凸和监测空气环境中的污染物和干扰噪音的分贝。探讨内容：本论文分别通过窗函数法、频率采样法和最优等波动设计法这三种方法探讨如何在MAT1.AB软件上设计出FIR数字滤波器，然后分析仿真得到的数据，比较各方法的优劣。1 .确定设计方法。2 .设置各种参数。3 .在MAT1.AB上设计并进行仿真。4 .对比分析各种方法的仿真状况。探讨方法、手段及步骤：1 .初步了

4、解数字流波器在实际生活中的意义及作用。2 .进一步了解FIR数字滤波器及HR数字滤波器的差别。3 .明确自己要探讨的内容及FIR数字漉波器的探讨方法。4 .进行MAT1.AB的设计及仿真。5 .视察仿真结果。参考文献：1董长虹，OIalIab信号处理及应用国防工业出版社2019.12钟麟，王峰，MAT1.AB仿真技术及应用教程国防工业出版社2019.13车晴,电广系统仿真及MAT1.AB北京广播学院出版社2019.34陈亚勇，MAT1.AB信号处理详解人民邮电出版社20195美维纳K英格尔(VinayK.1.ngle),约翰G普罗克斯(JohnG.Proakis),数字信号处理(MAT1.AB

5、版为西安交通高校出版社2019.7C6RafaelC.Gonzalez/RichardE.WoodsZSteven1.Eddins,DigitalImageProcessingUsingMAT1.AB,GatesmarkPublishing,2009FlR数字滤波器的MAT1.AR设计及实现摘要随着社会的数字化进程，敏捷性不足的模拟滤波器无法迎合社会的需求。寻求一种可以稳定、快捷和敏捷地将夹杂在所需信号中的干扰去除的方法，成为人们探讨的课题。通过时比数字滤波器和模拟源波器得知，数字灌波器在体积和重量方面的便携性，在运用方面的敏捷性，在运弊和应用效果方面表现出的高性能等优点。而且，数字滤波器可以

6、利用数字芯片或计算机软件来进行仿真,数据变更时可以通过软件变更其参数即可变更滤波器的性能，接着投入工作。这对于提高企业工作效率和节约企业生产成本方面有重大影响。数字滤波器具备的这些优点是使它成为数字信号处理的重要组成部分的因素之一。本文主要探讨在MAT1.AB操作环境下，通过窗函数法、频率采样法和最优等波动设计法设计出FlR数字滤波器。经过Simulink仿真绘制出相应的图像曲线，对比信号滤波前后的图像，分析不同滤波器的性能。关键词：数字信号：数字滤波器:MT1.B:SimulinkMAT1.ABdesignandimplementationofFIRdigitalfilterAbstract

7、Withdigitizationofsociety,lackofflexibility,analogfilterscannotmeettheneedsofthecommunity.Findastable,fastandflexiblybemixedinthedesiredsignalintheinterferenceremovalmethod,becomeanissueforresearchers.Bycomparingthedigitalfilterandtheanalogfilterthat,thedigitalfilterintermsofvolumeandweightofportabi

8、lity,flexibilityintheuseof,intermsofoperationandapplicationofresultsshowingtheadvantagesofhighperformance.Moreover,thedigitalfiltercanuseadigitalchiporcomputersoftwaretosimulate,youcanchangewhenthedatachangesitsparameterscanbechangedbysoftwarefilterperformance,continuetowork.Thishasasignificantimpac

9、tinimprovingbusinessproductivityandsaveproductioncosts.Thesedigitalfiltershavetheadvantageofmakingitoneofthefactorsimportantfordigitalsignalprocessingpart.ThisarticlefocusesonoperatingintheMT1.Benvironment,throughthewindowfunctionmethod,frequencysamplingmethodandoptimaldesignmethod,suchasfluctuation

10、sintheFIRdigitalfiIterdesign.AfterSimulinksimulationdrawcurvescorrespondingimage,imagecontrastsignalbeforeandafterfiltering,analysisoftheperformanceofdifferentfilters.Keywords:digitalsignal：digitalfilter;MT1.B,;Simulink书目1绪论O1.1 选题背景O1.2 课题意义O1.3 国内外对本课题的探讨状况11.4 本文主要的探讨内容22MAT1.AB仿真技术22.1 MAT1.AB在国

11、内外的发展状况32.2 2MAT1.AB仿真简介32.3 计算机仿真的概况42.3.1计算机仿真的步骤52.3.2计算机仿真的优点52. 3.3计算机仿真的缺点62.4 MAT1.AB设计的FIR滤波器具有以下优点63数字滤波器72.5 数字源波器及其结构72.6 FlR数字滤波器92.7 IlR数字滤波器103. 3.1在MAT1.AB中设计IlR波器的典型步骤如下.103. 3.2IIR滤波器的特点113.4与IIR数字滤波器比较，FlR数字滤波器的优缺点.113.4 .1优点113.5 .2缺点114FIR数字源波器的设计方法134. 1窗函数法134. 1.I用窗函数法设计FlR数字滤

12、波器的步骤145. 1.2几种常见的窗函数144.1 .3用窗函数法设计FlR数字滤波器的示例164.2 频率采样法164.2.1用频率采样法设计FIR数字滤波器的步骤：174.2.2频率采样法的一些特性174.2.3用频率采样法设计FIR数字滤波器的示例184.3最优等波动法184.4在MAT1.AB上设计与实现FIK数字滤波器214.4.1FDATooI工具214.4.2IDToo1对滤波器进行分析214.4.3数字滤波器的实现225结论24附录25参考文献27致谢281绪论1.1 选题背景由于计算机和集成电路在技术革命中不断取得胜利，使得社会逐步往数字化、智能化方面发展。像人们H常生活中

13、接触最多的视频影像、语音通话、图像信息等等，都须要经过信号处理。而在信号处理的过程中，信号常常会受到外界干扰。如何滤除干扰信号，给用户还原出清楚、真实的信号，这须要用到滤波器。作为一种可以选择频率的装置，滤波器可以选择性通过信号中某个固定频率范围的信号，同时尽可能的衰减信号中的干扰频率。面对巨大的信号处理量，传统模拟漉波器固定硬件的应用条件明显不能满意需求，数字滤波器可以通过软件或者数字芯片在电脑上实现仿真显得更为敏捷、便利和快捷。滤波器的应用广泛多样，不同的应用方式对滤波器的性能也有不同的要求。滤波器的性能及它的设计休戚相关。因此，人们越来越重视对数字滤波器的设计。1.2 课题意义目前，数字

14、信号处理技术正在高速发展，它不仅是一门专业的学科，而且以不同的方式影响着其他的学科。它在不断的扩大它的应用范围，渐渐变更着我们的生活。数字信号处理，通过用数学运算对输入序列进行傅里叶变换等各种处理，把接收到的信号转换成符合须要的形式。数字滤波器经过某些运算关系可以滤除信号中干扰频率成分或者变更信号中频率的大小和相对比例。数字滤波器已成为信号处理学科的重要组成部分。信号的接收、传输，处理和交换功能都须要用到滤波器。它对信号是否能够平安稳定和精确敏捷地传输起着至关重要的作用。数字滤波器在全部的电子应用系统中操作技术最困难且运用频率最高。数字滤波器的优劣干脆确定信号还原的质量。面对巨大的信息处理量，

15、如何设计出一个敏捷、便利好用的数字淤波器，受到越来越多人的关注。因此，本课题的内容具有深远的探讨意义。1.3 国内外对本课题的探讨状况国外在40年头末期有人就探讨过关于数字滤波器的可能性问题。在50年头时也曾有人就数字漉波在探讨生班中开展过探讨。美国的库利、图基在60年头中期通过总结已有的探讨成果的基础上，再经验长时间的探讨，逐步起先形成一套关于完整的数字源波器的结构正规理论。70年头以后，如何让滤波器的功能更多、体积更小、性能更稳定和精度更高成为滤波器的主攻方向。由于科学家们的不断探讨和开发，使得RC有源滤波器、开关电容滤波器、数字滤波器等各种滤波器得到飞速的发展。科学家们在70年头后期已研制出开关电容滤波器、RC有源滤波器和数字滤波器的集成单片，并得到应用。从90年头至现在，科学家们把精力集中在如何将各类滤波器应用到各种产品的开发和研制中。50年头后期，滤波器在我国的很多领域都得到大面积的应用。再经验半个世纪的不断发展，我国的数字滤波器在研发、生产和应用等方面都得到快速的发展。但是，因缺乏特地研发的机构，使得我国很多新型滤波器的研发应用及国际发展有一段距离。伴随着