【正文】 信息，其中低頻率信息占據(jù)了大部分，因?yàn)榈皖l率代表了圖像的基本特征（圖像的漸變過(guò)程部分） ，即低頻部分代表了圖像的基本信息，而高頻率只是反映了圖像的細(xì)節(jié)部分（及在圖像變化過(guò)程中圖像輪廓部分）或者在傳輸過(guò)程中摻入的噪聲，因此如果在圖像傳輸過(guò)程中先進(jìn)行低通濾波，這樣減少了高頻的部分量，很顯然會(huì)減少了在圖像傳輸過(guò)程中信息的數(shù)據(jù)量，對(duì)于下一步的數(shù)據(jù)壓縮也減少了一部分的工作量 [8]?；?Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)30總結(jié)一眨眼，幾個(gè)月的課程設(shè)計(jì)接近了尾聲。在論文寫(xiě)作過(guò)程中對(duì)比的重要性很突出，通過(guò)對(duì) IIR 和 FIR 對(duì)比的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)不同方式之間的相似點(diǎn)，不同點(diǎn)，然后得出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些對(duì)現(xiàn)實(shí)中投入使用，根據(jù)外界條件選擇最優(yōu)選的方式提供了很好的基礎(chǔ)。同時(shí)，感謝學(xué)校圖書(shū)館，給了我良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的知識(shí)庫(kù)，讓我能盡情的在知識(shí)的海洋里面尋找屬于自己的那片天地，讓我忘卻外界的紛紛擾擾。為我以后的生活、工作和學(xué)習(xí)都提供了很大的幫助。基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)31致 謝在這忙碌的幾個(gè)月中，感謝譚談老師不辭勞苦的督促和教導(dǎo)，讓自己剛開(kāi)始對(duì)論文一頭霧水開(kāi)始有了清晰地思路與方向。在學(xué)習(xí)中，熟練掌握一門語(yǔ)言也很重要，比如本論文是基于 Matlab 來(lái)進(jìn)行數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)，因?yàn)?Matlab 是同類軟件中最出色的。這種原因要從圖 42 巴特沃斯和布拉克曼窗的頻譜圖來(lái)解釋，在同樣的條件要求下，巴特沃斯的頻譜圖過(guò)渡帶窄，很快就可以讓幅值降低為零，這樣可以最大可能的濾除大量的高頻信息，而布拉克曼的頻譜圖，主瓣寬度太寬，這樣就保留了部分的高頻分量 [10,13]。在圖像傳輸過(guò)程中，因?yàn)樗凝嫶髷?shù)據(jù)量所以還需要很大的帶寬，這不僅是圖像傳輸過(guò)程中的特點(diǎn)也是難點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)、處理以及傳輸對(duì)數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)都是很難的。從波形圖可看出，經(jīng)過(guò)巴特沃斯低通濾波后的波形與標(biāo)準(zhǔn)波形幾乎重合，只是相位發(fā)生了細(xì)微的平移。圖 37 原混合信號(hào)以及其幅頻圖（1） IIR 和 FIR 帶通濾波器濾波效果比較基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)18基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)19圖 38IIR 和 FIR 帶通濾波器的實(shí)現(xiàn)部分程序段結(jié)果：圖 39 混合正弦信號(hào)在巴特沃斯帶通濾波器和矩形窗帶通濾波器濾波后結(jié)果由圖 39 可知，IIR 的巴特沃斯帶通濾波器，在通帶臨界頻率 Wp 是 110 和 190，阻帶臨界頻率 Ws 是 80 和 220，通帶內(nèi)最大衰減 Rp 是 1，阻帶內(nèi)最小衰減 Rs 是 50 的情況下，能把 150HZ 的頻率保留下來(lái)，把 50HZ 和 300HZ 的頻率濾除，而 FIR 的矩形基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)20窗帶通濾波器在同樣的條件下也能達(dá)到預(yù)期的效果。性能：IIR 濾波器的傳遞函數(shù)有零點(diǎn)和極點(diǎn)兩個(gè)因素，在單位圓內(nèi)是對(duì)極點(diǎn)的唯一限制，所以獲得較高的選擇性可以用比較低的階數(shù) N。由上圖的矩形窗，漢寧窗以及布拉克曼窗的比較可知矩形窗偶對(duì)稱，主瓣的寬度最窄，旁瓣的幅度最大；漢寧窗偶對(duì)稱，主瓣寬度中等，旁瓣幅度中等；布拉克曼窗偶對(duì)稱，主板寬度最大，旁瓣幅度最小。但是在設(shè)計(jì)中只考慮到了幅度特性，沒(méi)有考慮到相位特性，所以設(shè)計(jì)的濾波器的相位一般是非線性的。因?yàn)槟M濾波器設(shè)計(jì)已經(jīng)具有一系列很容易掌握的方法，而且模擬濾波器有很多簡(jiǎn)單現(xiàn)成的設(shè)計(jì)模擬濾波器的公式，并且設(shè)計(jì)參數(shù)有比較充分的圖標(biāo)來(lái)查詢。圖 24 非理想低通濾波器頻率響應(yīng)在通帶內(nèi)： 1 A P≤| H(ejω)| ≤1 |ω|≤ωc在阻帶中： |H(ejω)| ≤ Ast ωst ≤|ω|≤ωc基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)10ωc 為通帶截止頻率, ω st 為阻帶截止頻率， Ap 為通帶誤差, A st 為阻帶誤差。有兩種系統(tǒng)函數(shù)逼近所用系統(tǒng)函數(shù)，無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（IIR）系統(tǒng)函數(shù)與有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（FIR ） 。????10)()(NnnzhzH基于 Matlab 的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)8 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法概述有很多種設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，比如熟知的雙線性變換、窗函數(shù)、Chebyshev 逼近和差值逼近法等等。作為一個(gè)單位脈沖響應(yīng) h(z)是一個(gè)有限序列的 FIR 數(shù)字濾波器，它主要采用為濾波結(jié)果非遞歸結(jié)構(gòu)。正是因?yàn)橄到y(tǒng)中反饋部分的存在，所以 IIR 濾波器的脈沖響應(yīng)就為無(wú)限長(zhǎng)。通常我們用兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器，一種是實(shí)物性質(zhì)的，就是我們按照數(shù)字濾波器的工作原理，把其中所需要的的數(shù)字硬件、專用的數(shù)字信號(hào)處理器等按照原理圖安裝好，實(shí)現(xiàn)實(shí)物性質(zhì)的數(shù)字濾波器；另一種是模擬形式的，就是利用計(jì)算機(jī)根據(jù)相應(yīng)的數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)原理來(lái)用軟件函數(shù)來(lái)編寫(xiě)出程序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器的功能。因?yàn)槔走_(dá)信號(hào)的傳輸所需要的頻帶很寬而且需要非常高的數(shù)據(jù)傳輸速率，所以我們所面臨的的首要問(wèn)題就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮以及降低數(shù)據(jù)傳輸速率。在當(dāng)代信息化的生活中，數(shù)字濾波器存在于方方面面，為我們服務(wù)并發(fā)揮著重要作用，我們現(xiàn)在看一下數(shù)字濾波器的發(fā)展情況和歷史1. 在最開(kāi)始數(shù)字濾波器應(yīng)用的方面不是很多，但是利用數(shù)字濾波器的方面其發(fā)展都很迅速，比如最早應(yīng)用數(shù)字濾波器的領(lǐng)域之一，語(yǔ)音處理，我們都知道剛開(kāi)始我們利用的都是模擬信號(hào)，如果對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)的傳輸利用模擬信號(hào)傳輸，則可想而知，因?yàn)檎Z(yǔ)音信號(hào)都是靠波形傳輸?shù)?，而且在傳輸過(guò)程中會(huì)遇到各種噪聲的加入，則接受的信號(hào)不僅會(huì)很微弱，及時(shí)進(jìn)行信號(hào)放大但是接收信號(hào)中會(huì)摻雜著大量的噪聲，肯定失真情況會(huì)很嚴(yán)重。其中線性與非線性、因果與非因果、無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）與有限脈沖響應(yīng)（FIR）等等是按照數(shù)字濾波器的特性分類的，IIR 濾波器和 FIR 濾波器是線性數(shù)字濾波器行中最重要的兩個(gè)基本類型 [2]。關(guān)鍵字：數(shù)字濾波器；IIR；FIR；Matlab；圖像處理IIThe Design of Digital Filter based on MatlabAbstract:Digital signals are analyzed in this paper play an important role in the modern information transmission, and describes in detail the development of the digital filter history and play an important role in modern life, the most important thing is that the meaning of the digital filter. This paper also based on the MATLAB language to design digital filter, the main of IIR digital filter, butterworth filter and FIR digital filter in the rectangular window and hanning window and braque, window design, and the parison between various kinds of filter, find their respective advantages and disadvantages, on the basis of its strengths and weaknesses, find their own direction for use. Due to the direction of the digital filter application a lot, so this article mainly elaborated the shallow level use of digital filter in image processing. In the process of image transmission, image filtering, as the basic premise of image pression. Key words:digital filter。在圖像傳輸過(guò)程中，對(duì)圖像的濾波，作為圖像壓縮的基本前提。數(shù)字濾波器的研究主要涉及兩個(gè)方面的問(wèn)題：數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和濾波過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。所謂濾波器就是當(dāng)原始信號(hào)經(jīng)過(guò)它之后，能把自己所需要的信息保留下來(lái)，而濾除掉不需要的信號(hào)。5. 在當(dāng)今，雷達(dá)信號(hào)的數(shù)字濾波器應(yīng)用非?；?