20xxmatlab課設(shè)-資料下載頁(yè)
2025-01-13 22:03本頁(yè)面
【正文】 于同樣的濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)，F(xiàn)IR濾波器所要求的階數(shù)可能比IIR濾波器高510倍，結(jié)果，成本較高，信號(hào)延時(shí)也較大。如果按線性相位要求來(lái)說(shuō)，則IIR濾波器就必須加全通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相位校正，同樣要大大增加濾波器的階數(shù)和復(fù)雜性。而FIR濾波器卻可以得到嚴(yán)格的線性相位。
，IIR濾波器必須采用遞歸結(jié)構(gòu)來(lái)配置極點(diǎn)，并保證極點(diǎn)位置在單位圓內(nèi)。由于有限字長(zhǎng)效應(yīng)，運(yùn)算過(guò)程中將對(duì)系數(shù)進(jìn)行舍入處理，引起極點(diǎn)的偏移。這種情況有時(shí)會(huì)造成穩(wěn)定性問(wèn)題，甚至產(chǎn)生寄生振蕩。相反，F(xiàn)IR濾波器只要采用非遞歸結(jié)構(gòu)，不論在理論上還是在實(shí)際的有限精度運(yùn)算中都不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，因此造成的頻率特性誤差也較小。此外FIR濾波器可以采用快速傅里葉變換算法，在相同階數(shù)的條件下，運(yùn)算速度可以快得多。
另外，也應(yīng)看到，IIR濾波器雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但主要是用于設(shè)計(jì)具有分段常數(shù)特性的濾波器，如低通、高通、帶通及帶阻等。而FIR濾波器則要靈活得多，尤其是他易于適應(yīng)某些特殊應(yīng)用，如構(gòu)成數(shù)字微分器或希爾波特變換器等，因而有更大的適應(yīng)性和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
從上面的簡(jiǎn)單比較可以看到IIR與FIR濾波器各有所長(zhǎng)，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該從多方面考慮來(lái)加以選擇。從使用要求上來(lái)看，在對(duì)相位要求不敏感的場(chǎng)合，如語(yǔ)言通信等，選用IIR較為合適，這樣可以充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。對(duì)于圖像信號(hào)處理，數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫圆ㄐ螖y帶信息的系統(tǒng)，則對(duì)線性相位要求較高。如果有條件，采用FIR濾波器較好。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中可能還要考慮更多方面的因素。
6結(jié)論 利用MATLAB的信號(hào)處理工具箱強(qiáng)大的信號(hào)處理功能，采用編程的方法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，使設(shè)計(jì)達(dá)到了最優(yōu)化。并且它可以快速的實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器的仿真，使設(shè)計(jì)達(dá)到了最簡(jiǎn)化。本文設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器采用IIR和FIR兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中IIR采用巴特沃什,FIR采用布萊克曼窗函數(shù)法，按設(shè)計(jì)指標(biāo)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用MATLAB采用編程的方法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)IIR數(shù)字濾波器和FIR數(shù)字濾波器的比較可知IIR數(shù)字濾波器幅頻特性較好,而相頻特性曲線呈非線性，會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生失真，階數(shù)比FIR數(shù)字濾波器低，系統(tǒng)不穩(wěn)定。 FIR數(shù)字濾波器相位線性，信號(hào)在傳輸過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生失真，系統(tǒng)穩(wěn)定，階數(shù)高,而幅頻特性難以滿(mǎn)足要求。
附 錄 附錄1： 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 圖7 圖8 附錄2： 圖1 圖2 圖3 參考文獻(xiàn) [1][M]，:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1993: 100120. [2]趙健，[M]，北京:清華大學(xué)出版社，2020: 103155. [3] _AB釋義與實(shí)現(xiàn)[M]，北京:電子工業(yè)出版社,2020: 106123. [4]鄧華. MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例解讀[M]，北京:人民郵電出版社，1997:123156. [5]:理論、算法與實(shí)現(xiàn)[M]，北京:清華大學(xué)出版社，1997:136155. [6][M]，西安:，1998: 133142. [7]徐明遠(yuǎn). MATL AB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用[M]，西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2020: 154187. [8][M],北京:高等教育出版社，2020: 124177. [9] [美]Sanjit ，孫烘，(MATLAB版) [M]，北京:電子工業(yè)出版社，2020:7185. [10]陳桂明，張明照， AB語(yǔ)言處理數(shù)字信號(hào)與數(shù)字圖像 [11] 趙健，李毅，此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來(lái)，如有侵權(quán)請(qǐng)告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識(shí)
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