【正文】 上，詳細介紹 IIR 濾波器的MATLAB 軟件仿真 ,然后用 GUI 設(shè)計一個用戶界面 。濾波器的應(yīng)用技術(shù)幾乎遍布全球。最 近 十幾 年 以 來，在世界通信領(lǐng)域 ，數(shù)字信號處理的技術(shù)發(fā)展特別快，是在經(jīng)濟領(lǐng)域 內(nèi)掀起了一股通信熱潮。該靈敏度與測量儀器或電路系統(tǒng)靈敏度概念不同，該靈敏度越小，標志著電路容錯能力越強，穩(wěn)定性也越高。 d 靈敏度 [4] 濾波電路由許多元件構(gòu)成，每個元件參數(shù)值的變 化都會影響濾波器的性能。它可由傳遞函數(shù)的分母多項式系數(shù)求得： 0????aa? () 式中 ?a ， 2ja 表示傳遞函數(shù)的分母多項 式系數(shù)。③通帶增益變化量 △ pk 指通帶內(nèi)各點增益的最大變化量，如果 △ pk 以 dB 為單位，則指增益 dB 值的變化量。①對低通濾波器通帶增益 pk 一般指ω =0 時的增益；高通指ω→∞時的增益；帶通則指中心頻率處的增益。④當電路沒有損耗時，固有 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 頻率 ?2/00 wf ? ，就 是其諧振頻率，復(fù)雜電路往往有多個固有頻率。②阻帶截頻 ?2/zz wf ? 為阻帶與過渡帶的邊界點，在該點信號衰耗下降到規(guī)定的下限。 理想濾波器的特性只需用截止頻率描述，而實際濾波器的特性曲線無明顯的轉(zhuǎn)折點，兩截止頻率之間的幅頻特性也非常數(shù)，故需用更多參數(shù)來描述。當然，希望過渡帶越窄越好，也就是希望對通帶外的頻率成分衰減得越快、越多越好。在通帶和阻帶之間存在一個過渡帶。 ③ .并聯(lián)型：將系統(tǒng)函數(shù) H(z)因式分解為雙二階之和，每個雙二階用一個直接型實現(xiàn)，整個系統(tǒng)函數(shù)作為二階節(jié)的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 實現(xiàn)。下面從幾個方面分別介紹 IIR 濾波器： ⑴ IIR 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)： ① .直接型：按給出的差分方程直接實現(xiàn)。嚴格的講，濾波器是一個能讓某些頻率通過而完全拒絕其他頻率成分的系統(tǒng)。 濾波器是一種特別重要的線性時不變系統(tǒng)。 IIR 數(shù)字濾波器具有無限寬的沖激響應(yīng)，與模擬濾波器相匹配。 數(shù)字濾波器在各種數(shù)字信號處理中發(fā)揮著十分重要的作用 , 數(shù)字濾波器設(shè)計一直是信號處理領(lǐng)域的重要研究課題。數(shù)字濾波器還可根據(jù)不同原理編制專門的程序，對采集的信號進行特殊的計算來濾除特定頻率的信號。 IIR 濾波器簡介 首先認識濾波器的原理： 數(shù)字濾波器的原理有多種，取平均值是其中的一種。給出了使用 MATLAB 語言進行程序設(shè)計和利用信號處理工具箱的 GUI 工具進行界面設(shè)計的詳細步驟。 傳 統(tǒng)的數(shù)字濾波器的設(shè)計過程復(fù)雜，計算工作量大，濾波特性調(diào)整困難，影響了它的應(yīng)用。濾波器的作用主要是選擇所需頻帶的信號內(nèi)容而抑制不需要的其他頻帶的信號內(nèi)容。此設(shè)計擴展性好，便于調(diào)節(jié)濾波器的性能，可以根據(jù)不同的要求在 MATLAB 上加以實現(xiàn)。在分析各種 IIR 實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從理論分析和仿真情況確定了所要設(shè)計的 IIR 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及中間數(shù)據(jù)精度。 長 沙 學(xué) 院 CHANGSHA UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計（論文） 資料 設(shè)計（論文）題目： IIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 系 部： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 2020043216 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 教 授 職稱 助 教 最 終評定成績 目 錄 第一部分 畢業(yè)論文 一、 畢業(yè)論文 第二部分 外文資料翻譯 一、外文資料原文 二、外文資料翻譯 第三部分 過程管理資料 一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 二、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 三、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 四、 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表 五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 六、 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯評審表 2020 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）資料 第一部分 畢業(yè)論文 （ 2020 屆） 本科生畢業(yè) 論文 IIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 系 部： 電子與通信工程系 專 業(yè)： 通 信 工 程 學(xué) 生 姓 名： 何 雙 喜 班 級： 05 通信 2 學(xué)號 2020043216 指 導(dǎo)教師姓名： 劉光燦 職稱 教 授 王路露 職稱 助 教 最終評定成績 2020 年 6 月 長沙學(xué)院本科生論文 IIR 濾波器的設(shè)計與實現(xiàn) 系 （部）： 電子與通信工程系 專 業(yè)： 通 信 工 程 學(xué) 號： 2020043216 學(xué)生姓 名： 何 雙 喜 指導(dǎo)教 師： 劉 光 燦 教 授 王 路 露 助 教 2020 年 6 月 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 摘 要 IIR 數(shù)字濾波器是數(shù)字濾波器中非常重要的一類 濾 波器，因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應(yīng)用。本文研究了 IIR 數(shù)字濾波器的常用設(shè)計方法，即沖 激 響應(yīng)不變法和雙線性變換法。 在此基礎(chǔ)上， 使用 MATLAB 提供的 GUI 工具，實現(xiàn)方便用戶使用的數(shù)字 濾波器交互界面的開發(fā) 。 關(guān)鍵詞： IIR數(shù)字濾波器， MATLAB， GUI 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) II ABSTRACT IIR digital filter digital filter is very important for a class of filters, because of their lower order to higher frequency selective properties have been widely used. In this paper, the IIR digital filter design theory and methods used, that is, the same impulse response method and bilinear transformation method. In the analysis of IIR structure, based on theoretical analysis and simulation to establish the design of IIR digital filter structure, as well as intermediate data accuracy. On this basis, the use of GUI tools provided by MATLAB to achieve userfriendly interface of the digital filter development, userfriendly. Good scalability of this design, easy to adjust the performance of filters can be based on different requirements to be in the realization of MATLAB. Keywords: IIR digital filter, MATLAB, GUI 長沙學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) III 目 錄 摘 要 ................................................................................................................ I ABSTRACT....................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .................................................................................................... 1 引言 .............................................................. 1 IIR濾波器簡介 .................................................... 1 IIR 濾波器的研究意義 .............................................. 5 課題研究方法 ...................................................... 5 論文結(jié)構(gòu)及研究內(nèi)容 ................................................ 5 第 2 章 IIR 濾波器設(shè)計 相關(guān)工具和技術(shù) ....................................................... 6 系統(tǒng)仿真軟件（ MATLAB） ............................................ 6 MATLAB 的 GUI工具 ................................................ 7 GUI 界面設(shè)計的總結(jié)： .............................................. 8 GUIDE 幫助創(chuàng)建 GUI ....................................... 8 使用控件 .................................................... 9 寫回調(diào)函數(shù) CallBack .......................................... 9 句柄圖形之間的層次關(guān)系 ...................................... 10 第 3 章 IIR 濾波器的設(shè)計 過程 .................................................................... 12 兩種常用的設(shè)計 IIR低通濾波器方法 ................................. 12 脈沖響應(yīng)不變法 .............................................. 12 雙線性變換法 ............................................... 14 利用 MATLAB 設(shè)計巴特沃斯 IIR 低通濾波器 ............................ 14 用 GUI 設(shè)計用戶界面 ............................................... 16 第四章 IIR 濾波器的具體實現(xiàn) ...................................................................... 21 仿真結(jié)果 ......................................................... 21 結(jié)果分析 ......................................................... 24 結(jié) 論 .............................................................................................................. 26 參考文獻 ...........................................................................