【正文】 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(shì) ..................................................... 2 本文研究?jī)?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(jiǎn)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(jì)步驟 ....................................................................... 10 本章小結(jié) ............................................................................................... 11 第三章 數(shù)字濾波器的算法設(shè)計(jì) ...................................................................... 12 由模擬濾波器設(shè)計(jì) IIR 數(shù)字濾波器 ................................................... 12 巴特沃茲濾波器 ........................................................................ 12 切比 雪 夫?yàn)V波器 ........................................................................ 13 橢圓濾波器 ................................................................................ 15 雙線性變換法設(shè)計(jì) IIR 數(shù)字濾波器 ................................................... 16 Matlab 語(yǔ)言簡(jiǎn)介及仿真思路 ............................................................... 18 Matlab 語(yǔ)言特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 .................................................... 18 Matlab 在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 ................................................ 19 Matlab 語(yǔ)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(shí)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(jiǎn)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(xiàn) .............................................................................................................. 27 I 摘要 本文旨 在 研究與實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器的仿真過(guò)程，并在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)用。對(duì)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(duì)比，得出一般性的結(jié)論。 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(tái)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 1 第一章 緒論 如今，數(shù)字信號(hào)處理已作為一門(mén)非常重要的學(xué)科體系被越來(lái)越多的專家研究，其主要包括了對(duì)于數(shù)字的采集，和對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換，分析，濾波并對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行識(shí)別分析等。 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(hào) [1]，信號(hào)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(shí)間或者空間的改變而改變。 （ 3）數(shù)字信號(hào)：信號(hào)隨著時(shí)間或者空間以一定規(guī)律離散變化，其特點(diǎn)是幅度值取二進(jìn)制編碼的離散數(shù)據(jù)，如常見(jiàn)的 0， 1二值。 （ 3）不斷研究出來(lái)的數(shù)字濾波算法也促進(jìn)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，直到目前，如果要仿真出一個(gè)濾波器，方法林林總總，這些都是前人總結(jié)出來(lái)的方法，不過(guò)我們需要加以利用與歸納，對(duì)于某一問(wèn)題能篩選出最恰當(dāng)最優(yōu)化的方案。 （ 2） 生物醫(yī)學(xué)方面 判斷生命是否還存在的跡象最重要的因素就是心跳，這也就是醫(yī)院一些重癥監(jiān)護(hù)室的病房都配有心電監(jiān)護(hù)儀。而這里對(duì)采集的新電信號(hào)進(jìn)行除噪的就是數(shù)字濾波器芯片，身體耳朵每一部分微小運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生噪音，包括正常的人體循環(huán)和肌肉抽動(dòng)等等，這樣的信號(hào)與心電信號(hào)一起被 CPU所接收，對(duì)我們需要的心電信號(hào)而言，另外的高頻噪音是絕對(duì)無(wú)益處的，所以通過(guò)濾波器進(jìn)行濾波，保留我們需要掌握的病人的心電信號(hào)。 （ 4） 數(shù)字電視 目前各大城市的數(shù)字電視早已被居民所使用，數(shù)字電視已經(jīng)完全取代了模擬電視，其優(yōu)點(diǎn)也不言而喻：數(shù)字電視支持高清信號(hào)，觀眾可以收看到更為清晰的電 視畫(huà)面，其基于網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 3 次互動(dòng)性良好，節(jié)省帶寬。定位等軍事技術(shù)。主要介紹 IIR數(shù)字濾波器與 FIR數(shù)字濾波器的幾種主要結(jié)構(gòu)及其功能，并分析兩種濾波器的不同之處及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后得出數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)步驟。對(duì)濾波系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，簡(jiǎn)述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，截圖觀察兩組數(shù)字濾波器的仿真結(jié)果，即一組是在本地環(huán)境下數(shù)字濾波器的仿真，一組在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字濾波器的仿真?；诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信系統(tǒng)數(shù)字濾波器仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 第二章 數(shù)字濾波器的概述 4 第二章 數(shù)字濾波器的概述 數(shù)字濾波器，顧名思義即輸入輸出都為數(shù)字信號(hào)，一般通過(guò)兩種方式進(jìn)行，即改變輸入信號(hào)的頻率，再即通過(guò)我們要敘述的濾波技術(shù)除去某些欲刪掉的頻率成分。如果在輸出端與輸入端分別加上數(shù)模轉(zhuǎn)換器或者模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)字濾波器同樣可以完成對(duì)模擬濾波器的濾 波功能 [4]。這三種基本運(yùn)算單元的聯(lián)接有兩種表示方法：方框圖法和信號(hào)流圖法。 （ 2）延時(shí)器：采用固態(tài)存器件 RAM將輸入信號(hào)儲(chǔ)存一段時(shí)間，然后按照預(yù)