基于matlab的數(shù)字濾波器的設(shè)計設(shè)計論文(已修改)
2025-06-30 16:47 本頁面
【正文】 畢業(yè)論文題 目基于MATLAB的數(shù)字濾波器設(shè)計摘 要本論文介紹了FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法，即窗函數(shù)法。在此基礎(chǔ)上，用MATLAB實現(xiàn)IIR數(shù)字濾波器。介紹了IIR數(shù)字濾波器的傳統(tǒng)設(shè)計思想與步驟，及其計算機輔助設(shè)計方法。以一數(shù)字帶通濾波器為例,著重說明了基于MATLAB的三種濾波器的實現(xiàn)手段：模擬低通原型、合適模擬帶通及直接原型,為數(shù)字濾波器設(shè)計帶來全新的實現(xiàn)手段。關(guān)鍵詞：濾波 IIR濾波器 FIR濾波器 MATLAB目 錄第一章 前言 MATLAB 軟件簡介 ………………………………………………………………(4) …………………………………………………(5)第二章 數(shù)字濾波器的基本概念 ……………………………………………………………(6) FIR 數(shù)字濾波器的基本概念 ……………………………………………………(6) FIR 數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計法 …………………………………………(7) 窗函數(shù)設(shè)計法的步驟 ………………………………………………………(7) MATLAB環(huán)境下的實例 …………………………………………………………(9) ……………………………………………………………(9) …………………………………………………………(10)第三章 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計過程及方法 IIR濾波器的基本特點 …………………………………………………………(13) IIR濾波器的設(shè)計思路與步驟 …………………………………………………(14) IIR 濾波器的設(shè)計 ……………………………………………………………(14) IIR濾波器設(shè)計方法MATLAB的實現(xiàn) …………………………………………(15) 基于模擬低通原型的MATLAB實現(xiàn) …………………………………………(15) …………………………………(16) 基于直接原型變換法的MATLAB實現(xiàn) ………………………………………(18)總 結(jié)…………………………………………………………………………………(19)參考文獻………………………………………………………………………………(20)第一章 前言. MATLAB簡介MATLAB (Matrix Laboratory)為美國Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計算軟件，其功能不斷擴充，版本不斷升級，1993年推出了可以配合Microsoft Windous使用的微機版，，，其幫助信息采用超文本格式和PDF格式，可以方便的瀏覽。，, 。 MATLAB將矩陣運算、數(shù)值分析、圖形處理、編程技術(shù)結(jié)合在一起，為用戶提供了一個強有力的科學(xué)及工程問題的分析計算和程序設(shè)計工具，它還提供了專業(yè)水平的符號計算、文字處理、可視化建模仿真和實時控制等功能，是具有全部語言功能和特征的新一代軟件開發(fā)平臺。 MATLAB 已發(fā)展成為適合眾多學(xué)科，多種工作平臺、功能強大的大型軟件。在歐美等國家的高校，MATLAB已成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具。成為攻讀學(xué)位的本科、碩士、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)開發(fā)部門，MATLAB被廣泛的應(yīng)用于研究和解決各種具體問題。在中國，MATLAB也已日益受到重視，短時間內(nèi)就將盛行起來，因為無論哪個學(xué)科或工程領(lǐng)域都可以從MATLAB中找到合適的功能。 的新功能 （1） 全新的開發(fā)環(huán)境GUIDE(GUI Development Environment)：由早期的單一命令窗口發(fā)展為將一些常用的交互式工作界面高度的集中于操作桌面； （2） 在命令窗口增加了錯誤跟蹤功能(error display message and abort function)； （3） 提供了許多新的數(shù)值處理功能(numerical Treatment Techniques)，更新了部分函數(shù)的功能和算法，增加了許多新函數(shù)； （4） 在圖形窗口增加了曲線擬合、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等交互工具；(Curve Fitting, Data Analyzing ) （5） 引入了類與對象及函數(shù)句柄等概念。(Object，Handle) 用戶可以創(chuàng)建自己定義的類函數(shù)和函數(shù)句柄； （6） 改進了編輯/調(diào)試器的界面及功能。 (Editor/Debugger)增加了行號和書簽等功能； （7） 屬性編輯器功能更強(Property Debugger)，使用更方便； （8） 建立了一個與以前完全不同的圖形用戶界面（GUI）圖形窗口，(Graphical Window)使用更加方便靈活； （9） 增加了虛擬現(xiàn)實工具箱，(Virtual Reality Toolbox)使用標準的虛擬現(xiàn)實建模語言（VRML）技術(shù)，可以創(chuàng)建由MATLAB和simulink環(huán)境驅(qū)動的三維動畫場景； （10） 在應(yīng)用程序接口方面增加了與Java的接口(Interface for Java)，并為二者的數(shù)據(jù)交換提供了相應(yīng)的程序庫。 數(shù)字濾波器是數(shù)字信號處理理論的一部分。數(shù)字信號處理主要是研究用數(shù)字或符號的序列來表示信號波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計信號的特征參量，或削弱信號中的多余分量和增強信號中的有用分量。具體來說，凡是用數(shù)字方式對信號進行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強、壓縮、固定、識別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號處理領(lǐng)域。 濾波器的種類很多，從功能上可以分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器，上述每種濾波器又可以分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器。如果濾波器的輸入輸出都是數(shù)字信號，則這樣的濾波器稱之為數(shù)字濾波器，它通常通過一定的運算關(guān)系改變輸入信號所含頻率成分的相對比例或者濾除某些頻率成分來實現(xiàn)濾波。根據(jù)數(shù)字濾波器沖激響應(yīng)的時域特性，可將數(shù)字濾波器分為兩種，即無限長沖激響應(yīng)（IIR）濾波器
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