【正文】 盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布 過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷 本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 摘 要 FIR數(shù)字濾波器是數(shù)字 信號(hào)處理 的一個(gè)重要組成部分，由于 FIR數(shù)字濾波器具有嚴(yán)格的線性相位，因此在信息的采集和處理過程中得到了廣泛的應(yīng)用。在分析三種設(shè)計(jì)方法原理的基礎(chǔ)上，借助 Matlab仿真軟件工具箱中的 fir fir2和 remez子函數(shù)分別實(shí)現(xiàn) 窗函數(shù)法、頻率采樣法和等波紋逼近法 設(shè)計(jì) FIR濾波器 。 關(guān)鍵詞： FIR數(shù)字濾波器；窗函數(shù) 法 ；頻率采樣 法 ；等波紋逼近法； Matlab Abstract In a digital signal, there will be some interference signal which system does not needed often. So we need to use digital filtert to filter the signal to extract the useful signal. FIR digital filter is an important ponent of digital the FIR digital filter’s linear phase response is required, it have been widely used in information collection and processing. This paper introduced the concept of FIR digital filters and the general idea of the design, Introducting and pareding the advantages and disadvantages of three kinds of the FIR filter design method, and respectively design filter using the window function method, the frequency sampling method and wave approximation method. Especially in digital signal processing, Matlab is widly used which can design requirements It is Intuitive and simple so that greatly reduce the workload. This article is designed by Matlab function and simulated by Matlab software to make the tedious step in the calculation also drawed the amplitudefrequency characteristic curve relatly. Finally, the original signal and filtered signal are contrasted and analied. Key Words:FIR digital filters， Window function， Frequency sampling， Equiripple approximation method， Matlab 目 錄 1 引言 ......................................................................................................................... 1 2 FIR 數(shù)字濾波器線性相位條件 .............................................................................. 2 FIR 數(shù)字濾波器概述 ........................................................................................... 2 FIR 數(shù)字濾波器線性相位定義 ........................................................................... 3 FIR 數(shù)字濾波器線性相位時(shí)域約束條件 ........................................................... 3 3 FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法 ...................................................................................... 5 FIR 數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 ....................................................................... 5 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)思路 ........................................................................ 5 吉布斯效應(yīng) ................................................................................................ 7 常見窗函數(shù)介紹 .......................................................................................... 7 FIR 數(shù)字濾波器的頻率采樣設(shè)計(jì)法 ................................................................. 10 頻率采樣法的基本思路 .......................................................................... 10 頻率采樣法的設(shè)計(jì)步驟 ............................................................................ 11 FIR 數(shù)字濾波器的等波紋逼近設(shè)計(jì)法 ............................................................. 13 不同設(shè)計(jì)方法的比較 ..................................................................................... 16 4 基于 Matlab 的 FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) .................................................................. 17 Matlab 簡介 ....................................................................................................... 17 窗函數(shù)法的 Matlab 實(shí)現(xiàn) ............................................................................... 18 fir1 函數(shù)介紹 ............................................................................................... 18 基于 fir1 函數(shù)的窗函數(shù)法 FIR 濾波器設(shè)計(jì) ............................................ 18 頻率采樣法的 Matlab 實(shí)現(xiàn) ........................................................................... 21 等波紋逼近法的 Matlab 實(shí)現(xiàn) ......................................................................... 22 5 結(jié)論 ......................................................................................................................... 24 致謝 ............................................................................................................................. 25 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 26 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 1 引言 隨著信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理 (DSP， Digital Signal Processing)的理論和技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，并逐漸成為一門重要的學(xué)科，它的重要性在日常通信、圖像處理、遙感、聲納、生物醫(yī)學(xué)、地震、消費(fèi)電子、國防軍事、醫(yī)療方面等顯得尤為突出。 數(shù)字信號(hào)處理是一種將信號(hào)以數(shù)字形式進(jìn)行處理的一種理論和技術(shù)，它的目的是將真實(shí)世界中的一些信號(hào)進(jìn)行分析并濾波，最后得出其中的有用的信號(hào)。 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法簡單，特別是采用雙線性變換法來設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器不存在頻域混疊的現(xiàn)象，但是 IIR濾波器存在一個(gè)較為明顯的缺憾，就是它的相位響應(yīng)一般都是非線性的，而在傳輸頻帶內(nèi)的相位響應(yīng)如果不是線性的，就會(huì)造成有用信號(hào)的傳輸失真，而 FIR數(shù)字濾波器不僅 可以設(shè)計(jì)成任意的幅度響應(yīng)，而且可以設(shè)計(jì)成在通頻帶內(nèi)具有良好的線性相位響應(yīng)。因此， FIR數(shù)字濾波器日益引起了人們的關(guān)注。本課題通過運(yùn)用窗函數(shù)設(shè)計(jì)法、頻率采樣設(shè)計(jì)法和等波紋逼近法來設(shè)計(jì) FIR數(shù)字低通濾波器，并實(shí)現(xiàn)對(duì)給定的信號(hào)進(jìn)行濾波比較。等波紋逼近法又稱切比雪夫逼近法，是一種最小化最大誤差的頻域逼近方法 [2]。因此，本課題在理論分析各種 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用 Matlab軟件進(jìn)行仿真分析。 在（ 21）中，當(dāng) ka 值不全為零值時(shí)， Z域系統(tǒng)函數(shù) ()Hz的必定含有一個(gè)或一個(gè)以上的極值點(diǎn)，此時(shí)單位脈沖響應(yīng)為無限長，對(duì)于一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)字濾波器來說，Z域系統(tǒng)函數(shù) ()Hz必須在單位圓內(nèi)，因而把含有極值點(diǎn)的 Z域系統(tǒng)函數(shù) ()Hz的數(shù)字濾波器稱為無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器 (Infinite Impulse Response)，即 IIR數(shù)字濾波器。 （ 22）式表示的系統(tǒng)，其單位脈沖響應(yīng)可以表示為： 10( ) ( ) ( )Nrrh n y n b n r??? ? ?? （ 23） 在（ 23）中，只有當(dāng) 01nN? ? ? ， ()hn 才有非零值，所以數(shù)字濾波器的脈沖響應(yīng)是有限長的，因此在數(shù)字信號(hào)處理中把這種數(shù)字濾波器稱為有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器 (Finite Impulese Response)，即 FIR數(shù)字濾波器。 （ 2）由于 ()Hz的極點(diǎn)位 于原點(diǎn) z=0 處，所以 FIR