基于matlab的fir數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 15:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)字濾波。數(shù)字濾波器有FIR數(shù)字濾波器和IIR數(shù)字濾波器，IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法是利用模擬濾波器成熟的理論及設(shè)計(jì)圖表進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因而保留了一些典型模擬濾波器優(yōu)良的幅度特性，但設(shè)計(jì)中只考慮了幅度特性，沒考慮相位特性，所設(shè)計(jì)的濾波器一般是某種確定的非線性相位特性。為了得到線性相位特性，對(duì)IIR濾波器必須另外加相位校正網(wǎng)絡(luò)，使濾波器設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，成本也高，又難以得到嚴(yán)格的線性相位特性。而FIR濾波器在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到有嚴(yán)格的線性相位特性，同時(shí)為了使FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)更優(yōu)化，因而研究FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的理論意義。 FIR數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)，用來對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾，檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)等處理，利用數(shù)字濾波器可改變信號(hào)中所含頻率分量的相對(duì)比例或?yàn)V除某些頻率分量，使其達(dá)到所需要的效果。它在通信、語(yǔ)言，圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)，軍事、航 空航天、醫(yī)療和家用電器等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。尤其在圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮等方面取得了令人矚目的進(jìn)展和成就。鑒于此，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。3. 國(guó)內(nèi)外有關(guān)本課題研究動(dòng)態(tài)隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，各種新型的大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路不斷涌現(xiàn)集成電路技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，使得對(duì)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)功能的要求越來越強(qiáng)。數(shù)字濾波在語(yǔ)音信號(hào)、圖象處理、模式識(shí)別和譜分析等領(lǐng)域中的一個(gè)基本的處理技術(shù)。數(shù)字濾波與模擬濾波相比數(shù)字濾波具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，主要是因?yàn)閿?shù)字濾波器是過濾時(shí)間離散信號(hào)的數(shù)字系統(tǒng)，它可以用軟件（計(jì)算機(jī)程序）或用硬件來實(shí)現(xiàn)，而且在兩種情況下都可以用來過濾實(shí)時(shí)信號(hào)或非實(shí)時(shí)信號(hào)。盡管數(shù)字濾波器這個(gè)名稱一直到六十年代中期才出現(xiàn)，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及計(jì)算機(jī)的更新普及，數(shù)字濾波器有著很好的發(fā)展前景。20世紀(jì)60年代起，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階，朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價(jià)廉等方向努力，其中高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠成為70年代以后的主攻方向，導(dǎo)致數(shù)字濾波器、RC有源濾波器、開關(guān)電容濾波器和電荷轉(zhuǎn)移器等各種濾波器的飛速發(fā)展。到70年代后期，上述幾種濾波器的單片集成己被研制出來并得到應(yīng)用，90年代至現(xiàn)在主要致力于把各類濾波器應(yīng)用于各類產(chǎn)品的開發(fā)和研制。當(dāng)然，對(duì)濾波器本身的研究仍在不斷進(jìn)行。本文研究了FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)并將其優(yōu)化，其中從三個(gè)方面著手：（1）窗函數(shù)法；（2）頻率采樣法；（3)等波紋最佳逼近
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