【導讀】基于MATLAB的IIR低通濾波器的設計與仿真-畢業(yè)設計。數(shù)字濾波器實現(xiàn)方法主要有無限沖激響應數(shù)字濾波器IIR和有限沖激響應。數(shù)字濾波器FIR兩種其中IIR濾器需要執(zhí)行無限次卷積。本文的主要內容敘述了課題的研究背景簡單介紹了當前數(shù)字濾波器的實現(xiàn)。形式和發(fā)展情況然后主要是數(shù)字濾波器的理論研究從原理上理解分析研究數(shù)字。數(shù)字濾波器在數(shù)字信號處理中有著廣泛的應用因此無論是在理論研究上還。是在如通訊HDTV高清晰度電視雷達圖象處理數(shù)字音頻等實際應用上都有著美。好的技術前景和巨大的實用價值。數(shù)字濾波器的概念9. 經(jīng)典數(shù)字濾波器的分類10. 22數(shù)字濾波器的主要技術指標10. 阻尼系數(shù)與品質因數(shù)11. 31巴特沃茲逼近最平響應逼近12. 32切比雪夫逼近13. 41信號流圖及其轉置定理15. 數(shù)字網(wǎng)絡的信號流圖數(shù)字網(wǎng)絡的信號流圖表示15. 基于雙線性Z變換法的IIR數(shù)字濾波器設計21. 對信號進行篩選可通過特定頻段的信號一般來說噪聲信號往往是高頻信號而經(jīng)

　　

【正文】 ty digital signal processing 4 With a mon programmable DSP chip Compared with the singlechip DsP have more suitable for the characteristics of digital filter Harvard improved its bus architecture the internal hardware multiplier accumulator use the pipeline structure the characteristics of a good parallel as well as specially designed for digital signal processing of the mand system 5 Use of a dedicated DSP chip In some special occasions the requirements of high speed signal processing and generalpurpose DSP chip is very difficult to achieve this chip will be a corresponding signal processing algorithms in the internal chip hardware implementation there is no need for programming 6 FPGA and other programmable devices used to develop digital filtering algorithm The use of VHDLrelated development tools and hardware such as the development of language with the hardware through software programming of the digital filter to achieve a specific algorithm This approach because of the characteristics of generality and can be achieved in parallel puting algorithms either as a standalone digital signal processing or DSP chip as the processor of the collaboration is a relatively active area of research 數(shù)字濾波器 digital filter 是由數(shù)字乘法器加法器和延時單元組成的一種裝置其功能是對輸入離散信號的數(shù)字代碼進行運算處理以達到 改變信號頻譜的目的由于電子計算機技術和大規(guī)模集成電路的發(fā)展數(shù)字濾波器已可用計算機軟件實現(xiàn)也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實時實現(xiàn)數(shù)字濾波器是一個離 散時間系統(tǒng)按預定的算法將輸入離散時間信號轉換為所要求的輸出離散時間信號的特定功能裝置應用數(shù)字濾波器處理模擬信號時首先須對輸入模擬信號進行限帶抽樣和模數(shù)轉換數(shù)字濾波器輸入信號的抽樣率應大于被處理信號帶寬的兩倍其頻率響應具有以抽樣頻率為間隔的周期重復特性且以折疊頻率即 1／ 2 抽樣頻率點呈鏡像對稱為得到模擬信號數(shù)字濾波器處理的輸出數(shù)字信號須經(jīng)數(shù)模轉換平滑數(shù)字濾波器具有高精度高可 靠性可程控改變特性或復用便于集成等優(yōu)點數(shù)字濾波器在語言信號處理圖像信號處理醫(yī)學生物信號處理以及其他應用領域都得到了廣泛應用數(shù)字濾波器有低通高通帶通帶阻和全通等類型它可以是時不變的或時變的因果的或非因果的線性的或非線性的應用最廣的是線性時不變數(shù)字濾波器 我國在 DSP 技術起步較早產(chǎn)品的研究開發(fā)成績斐然基本上與國外同步發(fā)展而在 FPGA 方面起步較晚全國有 100 來所高等院校從事 DSPFPGA 的教學和科研除了一部分 DSP 芯片需要從國外進口外在信號處理理論和算法方面與國外處于同等水平而在 FPGA 信號處理和系統(tǒng)方 面有了喜人的進展正在進行與世界先進國家同樣的研究如西北工業(yè)大學和國防科學技術大學的 ATR 實驗室采用了 FPGA可重構計算系統(tǒng)進行機載圖像處理和自動目標識別主要是利用該系統(tǒng)進行復雜的卷積運算同時利用它的可變柔性來達到自適應的目的北京理工大學研究利用FPGA 提高加解密運算的速度等等附錄 主要參考文獻的題錄及摘要 [1] 丁玉美高西全數(shù)字信號處理 [M]西安西安電子科技大學出版社 2020201摘要本書可作為無線電技術類專業(yè)本科生的必修課教材或者相近專業(yè)本科大專生的必修課或選修課教材也可作為有關科技人員的數(shù)字信號處理理 論基礎參 MATLAB 工程應用系列叢書清華大學出版社 2020 年 5 月 9787302172291 摘要 本書主要介紹基于 MATLAB 的信號分析與處理的原理和應用全書共分為 7 章第 1 章對 MATLAB 的特點與 MATALB 的基本使用進行了介紹第 2 章～第 7章分別講述了 MATLAB中信號處理工具 MATLAB離散時間系統(tǒng)與 Z變換數(shù)字濾波器及其設計平穩(wěn)隨機信號分析非平穩(wěn)信號分析與處理以及自適應信號分析與處理并且每一章節(jié)都較詳細地分析了包括雷達信號圖像信號和語音信號等信號處理綜合應用實例吳正茂 IIR 數(shù)字濾波器的 MATLAB 設計 與實現(xiàn)《長江工程職業(yè)技術學院學報》 2020 年 02 期 ISSN10090200B 研究了利用功能強大的 MATLAB語言來設計 IIR 數(shù)字濾波器的一般方法及其步驟面對龐雜繁多的原始信號如何提取所需要的信號同時抑制不需要的信號這需要使用濾波器濾波器是一種選頻系統(tǒng)它對某些頻率的信號予以很小的衰減讓這部分信號順利通過而對其它不需要的頻率信號則予以很大的衰減盡可能阻止這些信號通過 數(shù)字濾波器因其具有精度高可靠性好靈活性大等優(yōu)點在工程上應用相當廣泛數(shù)字濾波器根據(jù)其沖激響應函數(shù)的時域特性又可以分為有限長沖擊響應 FIR 和無限長沖擊響應 IIR 錢進 IIR 數(shù)字 濾 波器 的 設計 《 長江 職 工大 學 學報 》 2020 年 03 期ISSN100903013 摘要利用發(fā)展相當成熟的模擬濾波器的理論設計方法和嚴格的設計公式及現(xiàn)成的曲線圖表 按規(guī)定的技術指標求出模擬濾波器的 Ha S 按一定的轉換關系將 Ha S 轉換成數(shù)字濾波器的 H z 用一種算法編寫軟件利用通用計算機實現(xiàn)濾波或選用硬件組成專用計算機實現(xiàn)濾波 聶祥飛 IIR 數(shù)字濾波器的直接設計法研究 《重慶三峽學院學報》 2020 年 01 期 ISSN100801030 摘要 IIR 數(shù)字濾波器屬于經(jīng)典數(shù)字濾波器的一種其設計方法常用的有直接法和間接法 2 種該文對直接法設計進行了具體的討論并利用 MATLAB 編程語言進行實驗仿真和驗證 李文 IIR 數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計《中山大學學報論叢》 2020年 05 期 ISSN100705041 摘要論述任意指定幅度的 IIR 數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計在數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計中用一階或二階濾波實現(xiàn)高階濾波是一種行之有效的方法 它具有零點和極點易求的優(yōu)點采用級聯(lián)結構 并用計算機輔助設計的方法 使所求的幅頻特性盡力逼近所期望的幅頻特性在給出數(shù)學模型基礎上 列出 了實際應用舉例實踐證明采用計算機輔助設計的方法 可用較少級數(shù)完成性能較高的濾波特性 陳愛萍胡曉東 基于 MATLAB 的 IIR 數(shù)字濾波器的設計 《湖南工程學院學報 自然科學版 》2020 年 03 期 ISSN167103003 摘要 在進行 DSP 系統(tǒng)設計時往往先采用 MATLAB 等對算法進行仿真確定最佳算法和參數(shù)利用 MATLAB 的信號處理工具箱可以直接設計數(shù)字濾波器也可以建立模擬原型離散化設計數(shù)字濾波器介紹了 IIR 數(shù)字濾波器的設計原理步驟以及在 MATLAB 中的實現(xiàn) 武衛(wèi)華基于 MATLAB 的 IIR 數(shù)字濾波器的 設計《自動化儀表》2020 年 07 期 ISSN100007006 摘要介紹 IIR 數(shù)字濾波器的傳統(tǒng)設計思想與步驟及其計算機輔助設計方法以一數(shù)字帶通濾波器為例著重說明了基于 MAT LAB的三種實現(xiàn)手段模擬低通原型合適模擬帶通及直接原型為數(shù)字濾波器設計帶來全新的實現(xiàn)手段設計快捷方便仿真波形直觀 聶祥飛基于 MATLAB 的 IIR 數(shù)字濾波器設計研究《信息技術》 2020年 12 期 ISSN100812016 摘要 IIR 數(shù)字濾波器屬于經(jīng)典數(shù)字濾波器的一種 詳細描述了利用功能強大的 MATLAB 編程語言設計 IIR 數(shù)字濾波器的方法和步驟 柳春鋒用 MATLAB 語言實現(xiàn) IIR 濾波器的設計《齊齊哈爾大學學報》 2020 年 04 期 ISSN100704016 摘要本文通過對雙線性變換法的分析 著重探討了用 MATLAB 語言設計 IIR濾波器的軟件方法及應注意的問題本書可作為高等學校數(shù)字信號處理等課程的教材或參考書對于從事信號處理及相關領域的工程技術人員也具有重要的參考價值 曹闊基于 MATLAB 的 IIR 低通濾波器的設計與仿真 2 延時 乘常數(shù) y nN z1 a 信號流程表示 方框圖表示 相加 b1 a1 z1 x1 n Y n a0 x n y n x n x n1 x n2 x nN y n2 y nN y n1 y n2 y n1 y n w n z1 z1 z1 z1 z1 z1 b1 u n b2 x n aN aN1 a2 a1 z1 z1 y n an z1 z1 z1 bN bN1 x n y n aN aN1 z1 bN bN1 a0 z1 z1 a2 a1 b2 b1 a2m a1m x n y n b2M b1M a11 a21 b21 b11 z1 z1 z1 z1 y n x n b2M b1M z1 z1 a1M a0M b21 b11 z1 a11 a01 z1 P1 A0 A0