【正文】 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺 學(xué)生姓名 李 崢 指導(dǎo)教師 李 尹 學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級 通信 0903班 完成時間 2020年 5月 本科生院制 目錄 摘要 ......................................................................................................................... I ABSTRACT ...........................................................................................................II 第一章 緒論 ........................................................................................................ 1 課題的研究背景 ..................................................................................... 1 數(shù)字濾波器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ..................................................... 2 本文研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排 ............................................................. 3 第二章 數(shù)字濾波器的概述 ................................................................................ 4 數(shù)字濾波器的簡介 ................................................................................. 4 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) ......................................................................... 6 IIR 數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu) ................................................................ 6 IIR 濾波器與 FIR 濾波器的分析比較 ................................................... 9 數(shù)字濾波器的設(shè)計步驟 ....................................................................... 10 本章小結(jié) ............................................................................................... 11 第三章 數(shù)字濾波器的算法設(shè)計 ...................................................................... 12 由模擬濾波器設(shè)計 IIR 數(shù)字濾波器 ................................................... 12 巴特沃茲濾波器 ........................................................................ 12 切比 雪 夫濾波器 ........................................................................ 13 橢圓濾波器 ................................................................................ 15 雙線性變換法設(shè)計 IIR 數(shù)字濾波器 ................................................... 16 Matlab 語言簡介及仿真思路 ............................................................... 18 Matlab 語言特點及應(yīng)用領(lǐng)域 .................................................... 18 Matlab 在信號處理方面的應(yīng)用 ................................................ 19 Matlab 語言仿真思路 ................................................................ 19 第四章 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下濾波分析 .......................................................................... 20 本地濾波實現(xiàn)與功能分析 ................................................................... 20 數(shù)字濾波器仿真界面 ................................................................ 20 本地濾波器仿真結(jié)果分析 ........................................................ 20 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器仿真 ........................................................... 23 Tomcat 簡介與應(yīng)用 ................................................................... 23 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器仿真結(jié)果分析 ................................ 23 第五章 總結(jié)與展望 .......................................................................................... 26 總結(jié) ....................................................................................................... 26 工作展望 ............................................................................................... 26 參考文獻 .............................................................................................................. 27 I 摘要 本文旨 在 研究與實現(xiàn)通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器的仿真過程，并在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行運用。首先分析了國內(nèi)外數(shù)字濾波技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，介紹了數(shù)字濾波器的 基本結(jié)構(gòu)，在分別討論了 IIR 與 FIR 濾波器的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法的基礎(chǔ)上 ， 選擇一種恰當合理的設(shè)計方法進行對數(shù)字濾波器的仿真工作。 通過雙線性變換法的設(shè)計思想，運用 Matlab 語言進行編程，并依托 Tomcat 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進行在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器仿真。對于本地仿真的數(shù)字低通，高通和帶通三種濾波器分別和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的三種濾波器對比，得出一般性的結(jié)論。明確理想濾波器在實際工程中是無法實現(xiàn)的，通過對參數(shù)的設(shè)置和對濾波器的設(shè)計可以有精度的逼近與之對應(yīng)的理想濾波器。 文中 深入分析了濾波器系統(tǒng)設(shè)計的功能特點、實現(xiàn)原理以及技術(shù)關(guān)鍵。對現(xiàn)今數(shù)字濾波器技術(shù)的研究與發(fā)展進行了詳細的介紹和分析。 關(guān)鍵詞 ： IIR 濾波器 Matlab 雙線性變 換 法 Tomcat II ABSTRACT This paper aims to study and achieve munication system digital filter simulation process, and the application of the work for such content. Firstly, we analyze abroad digital filtering technology status and development trend, introduce the basic structure of the digital filter, and discuss in the IIR and FIR filter basic structure and design methods based on the selection of an appropriate method of rational design simulation of the digital filter. By ideas of bilinearchange method, using Matlab language programming, and relying on Tomcat web server in the work environment of the digital filter simulation. For local simulation digital low pass, high pass and bandpass filters, respectively, contrasting three kinds of filters to draw the general conclusions. Ideal filter in the actual project can not be achieved through the parameter settings and the design of the filter can have precision approximation corresponding ideal filter. This paper deeply analysis the text filter system design features, to achieve the key principles and digital filter technology research and development carried out a detailed description and analysis. KEY WORDS IIR filter， Matlab， bilinearchange method， Tomcat 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺設(shè)計 第一章 緒論 1 第一章 緒論 如今，數(shù)字信號處理已作為一門非常重要的學(xué)科體系被越來越多的專家研究，其主要包括了對于數(shù)字的采集，和對信號進行變換，分析，濾波并對信號波形進行識別分析等。在如今很多科學(xué)領(lǐng)域都一有數(shù)字濾波器的參與，在語音信號處理、通信系統(tǒng)、聲納、雷達、圖像處理、機械振動 、遙感遙測、航空航天、地震信號處理、故障檢測、電力系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，越來越受到人們的重視。 數(shù)字濾波器作 為數(shù)字信號處理中十分重要的部分，如今也得到了各國科學(xué)家和研究者的開發(fā)研究。數(shù)字濾波軟件可實現(xiàn)性，使用簡便，精度高具有很多模擬濾波器不具備的優(yōu)勢，隨著電子技術(shù)的不斷革新，對于數(shù)字濾波器的深入研究與開發(fā)已是當前各國研究人員的當務(wù)之急。 課題的研究背景 信息是人和物體與外部世界交換內(nèi)容的名稱，通常人們把信息的具體表現(xiàn)形式稱為信號 [1]，信號也是承載，傳輸信息的媒介或者稱為信息的物理表示，他隨著時間或者空間的改變而改變。信號作為信息承載的物理新表示，按照不同的角度可以分類有如下幾種方式，按照信號的周期性又可 以分為周期信號，非周期信號；最有效的分類方式是講信號按照信號處理的方式分為：模擬信號，數(shù)字信號和離散信號三大類。 （ 1）模擬信號：信號幅度隨著時間或者空間變化而變化，幅度曲線連續(xù)變化，自然界的大多數(shù)信號都是模擬信號。 （ 2）離散信號：通過對模擬信號的采樣得到的信號類型，其特點是信號隨著時間或者空間按照一定規(guī)律進行變化，幅度值取連續(xù)數(shù)據(jù)。 （ 3）數(shù)字信號：信號隨著時