數(shù)字信號(hào)處理論文-用漢寧窗設(shè)計(jì)一個(gè)帶阻濾波器-文庫吧
2025-05-18 13:47 本頁面
【正文】 八．參考文獻(xiàn) ....................................................................................... 13 宜賓學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 數(shù)字信號(hào)處理原理及實(shí)現(xiàn)（論文） 一． 摘要 數(shù)字濾波器是一種用來過濾時(shí)間離散信號(hào)的數(shù)字系統(tǒng)，通過對(duì)抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理來達(dá)到頻域?yàn)V波的目的。根據(jù)其單位沖激響應(yīng)函數(shù)的時(shí)域特性可分為兩類：無限沖激響應(yīng)（ IIR）濾波器和有限沖激響應(yīng)（ FIR）濾波器。與 IIR 濾波器相比， FIR 的實(shí)現(xiàn)是非遞歸的，總是穩(wěn)定的；更重要的是， FIR 濾波器在滿足幅頻響應(yīng)要求的同時(shí)，可以獲得嚴(yán)格的線性相位特性。因此，它在高保真的信號(hào)處理，如數(shù)字音頻、圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 濾波器的設(shè)計(jì)是信號(hào)處理的核心問題之一。根據(jù) FIR 濾波器的原理，提出了 FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法，給出了在 MATLAB 環(huán)境下，用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR 濾波器的過程和設(shè)計(jì)實(shí)例。通過利用 漢寧 窗函數(shù)方法設(shè)計(jì) FIR 濾波器，對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行分析比較，得出設(shè)計(jì)的濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)及其不同的使用場(chǎng)合，從而可以在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)能夠正確的選擇 FIR 數(shù)字濾波器的窗函數(shù)的選取及設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞： MATLAB 漢寧窗 宜賓學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 數(shù)字信號(hào)處理原理及實(shí)現(xiàn)（論文） 二 ． 原理說明 隨著信息時(shí)代的到來 ，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)成為一門極其重要的學(xué)科和技術(shù)，并且在通信、語音、圖像、自動(dòng)控制等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在數(shù)字信號(hào)處理中，數(shù)字濾波器占有極其重要的地位，它具有精度高、可靠性好、靈活性大等特點(diǎn)?，F(xiàn)代數(shù)字濾波器可以用軟件或硬件兩種方式來實(shí)現(xiàn)。軟件方式實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以通過濾波器參數(shù)的改變?nèi)フ{(diào)整濾波器的性能。 MATLAB 是一種面向科學(xué)和工程計(jì)算的語言，它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，具有編程效率高、調(diào)試手段豐富、擴(kuò)充能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 MATLAB 的信號(hào)處理工具箱具有強(qiáng)大的函數(shù)功能，它不僅可以用來 設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，還可以使設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化，是數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力工具。 數(shù)字濾波技術(shù) 數(shù)字濾波，就是通過一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重，故實(shí)質(zhì)上是一種程序?yàn)V波。與此對(duì)應(yīng)的就是模擬濾波，由于模擬濾波牽扯到的其他知識(shí)太多在此不詳細(xì)介紹了，模擬濾波主要無源綠波（直接用電阻、電容、電感等不外接電源的元件組成的）與有源濾波（如運(yùn)算放大器等需要外接電源組成的），其目的是將信號(hào)中的噪音和干擾濾去或者將希望得到的頻率信號(hào)濾出為我所用。數(shù)字濾波的出現(xiàn)克服了模擬濾波的很多不足，具有以下優(yōu)點(diǎn)： A．是用程 序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。 B．可以對(duì)頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波的缺陷。 C．可以根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或參數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。 幾種常用的濾波方法： 1． 算術(shù)平均值法 2． 中值濾波法 3． 滑動(dòng)平均值法 4． 限幅濾波法 宜賓學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 數(shù)字信號(hào)處理原理及實(shí)現(xiàn)（論文） 5． 慣性濾波法 數(shù)字濾波技術(shù)通過數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)，從實(shí)現(xiàn)方法上可以分為 FIR 數(shù)字濾波器和 IIR 數(shù)字濾波器，按功能可分為低通濾波器（ LPF）、高通濾波器（ HPF）、帶通濾波器（ BPF）和帶阻濾波器（ BSF）。本文主要對(duì) FIR 濾波器加以介紹。 FIR 濾波器 FIR(Finite Impulse Response)濾波器：有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)其單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而濾波器是
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