数字信号处理课程设计论文-基于MATLAB数字带通滤波器的设计与仿真
数字信号综合设计matlab数字带通滤波器
数字信号处理综合设计实验报告一、实验目的:（1）深刻理解滤波器的设计指标及根据指标进行数字滤波器设计的过程（2）了解滤波器在通信系统中的应用二、实验步骤:1.通过SYSTEMVIEW 软件设计与仿真工具，设计一个FIR 数字带通滤波器，预先给定截止频率和在截止频率上的幅度值， 通过软件设计完后，确认滤波器的阶数和系统函数，画出该滤波器的频率响应曲线，进行技术指标的验证。
建立一个两载波幅度调制与解调的通信系统，将该滤波器作为两个载波分别解调的关键部件，验证其带通的频率特性的有效性。
系统框图如下：规划整个系统，确定系统的采样频率、观测时间、细化并设计整个系统，仿真调整并不断改进达到正确调制、正确滤波、正确解调的目的。
（参考文件zhan3.svu ）（1） 检查滤波器的波特图，看是否达到预定要求；（2） 检查幅度调制的波形以及相加后的信号的波形与频谱是否正常； （3） 检查解调后的的基带信号是否正常，分析波形变形的原因和解决措施； （4） 实验中必须体现带通滤波器的物理意义和在实际中的应用价值。
2.熟悉matlab 中的仿真系统；3.将1.中设计的SYSTEMVIEW （如zhan3.svu ）系统移植到matlab 中的仿真环境中，使其达到相同的效果；4.或者不用仿真环境，编写程序实现该系统，并验证调制解调前后的信号是否一致。
sin ω2基带信号1实验总共提供三个单元的时间（6节课）给学生，由学生自行学习和自行设计与移植三、实验内容：1.使用MATLAB软件中的图形化工具按照zhan3连接带通滤波器、低通滤波器等如下图：2.其中各参数如下：（1）Plus Generator设置如下：脉冲类型为Sample based，幅值1，周期100，脉冲宽度50，采样时间0.001s（2）载波设置如下：100HZ的载波：幅度为5，采样时间为0.001s300HZ的载波：幅度为5，采样时间为0.001s（3）带通滤波器设置如下：带通滤波器1：带通滤波器2：低通滤波器1：低通滤波器2：（5）幅频特性观察窗设置如下：3.观察结果如下：（1）基带信号的产生：基带信号由一个常数1与一个方波信号相加合成，波形幅度在1和2之间，如下图（2）基带信号与100HZ载波调制之后的频谱图（3）基带信号与300HZ载波调制之后的频谱图（4）两路调制信号相加频谱图：（5）混合调制波通过解调100hz载波带通滤波器1后的频谱图和波形图（6）混合调制波通过解调300hz载波带通滤波器2后的频谱图和波形图（7）解调两路信号后经过低通滤波器之前的频谱图（8）通过低通滤波器1后的频谱图（9）通过低通滤波器2后的频谱图（7）原信号和最后输出的两个波形的比较增益控制在6倍左右四、总结与感想在仿真的时候，数字带通滤波器的设计非常有意思，改变阻带频率和通带频率点会影响波形的增益，最后是一边改变参数，一边参考设置窗口的预览图使100hz 和300hz 频率点的增益接近0dB ，确定带通滤波器的参数。
基于MATLAB数字滤波器的设计与仿真
第1章绪论1.1数字滤波器数字滤波器是一个离散时间系统（按预定的算法，将输入离散时间信号(对应数字频率)转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。
应用数字滤波器处理模拟信号（对应模拟频率）时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。
数字滤波器输入信号的数字频率（2π*f/fs,f为模拟信号的频率，fs为采样频率，注意区别于模拟频率),按照奈奎斯特抽样定理，要使抽样信号的频谱不产生重叠，应小于折叠频率（ws/2=π)，其频率响应具有以2π为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即ω=π点对称。
为得到模拟信号，数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。
数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。
1.2数字滤波器的应用现状与发展趋势滤波器的主要分类有以下几种：（1）按处理信号类型分类，可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。
其中模拟滤波器又可分为有源、无源、异类三个分类；离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。
（2）按选择物理量分类，滤波器可分为频率选择、幅度选择、时间选择（例如PCM制中的话路信号）和信息选择（例如匹配滤波器）等四类滤波器。
（3）按频率通带范围分类，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻、全通五个类别，而梳形滤波器属于带通和带阻滤波器，因为它有周期性的通带和阻带。
为适应各种需要，出现了一批新型滤波器，这里介绍几种已得到广泛应用的新型滤波器：（1）电控编程CCD横向滤波器（FPCCDTF）：电荷耦合器（CCD）固定加权的横向滤波器（TF）在信号处理中，其性能和造价均可与数字滤波器和各种信号处理部件媲美。
这种滤波器主要用于自适应滤波；P-N序列和Chirp波形的匹配滤波；通用化的频域滤波器及相关积运算；语音信号和相位均衡；相阵系统的波束合成和电视信号的重影消除等均有应用。
毕业设计(论文)-基于MATLAB的数字滤波器的设计与仿真模板
基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真摘要：数字滤波器的实现是数字信号处理中的重要组成部分,设计过程较复杂,牵涉到模型逼近,指标选择,计算机仿真,性能分析及可行性分析等一系列的工作,本文从设计原理以及数学软件MA TLAB出发阐述数字滤波器的设计原理与方法。
应用MA TLAB语言设计数字滤波器时采用直接程序设计法、FDATool以及SPTool信号处理工具箱的设计方法，通过实例，给出了FIR程序设计法和使用信号处理工具箱中SPTool进行设计的仿真图形，并在MATLAB的Simulink环境下，调用所设计的FDATool滤波器进行了仿真。
关键词：MA TLAB；数字滤波器；FDATool；SPTool；Simulink；IIR；FIR；MATLAB-based Digital Filter Design and SimulationAbstract: The digital filter is one of the most significant applications of DSP. The design process is very complex involving the model approximation, parameter selection, computer simulation and performance analysis, feasibility analysis and a series of work. This article try to solve the hard problem in another way, making the benefit of the advanced software MATLAB and gives some basic MA TLAB advice to readers to help them to learn the information of using MA TLAB as a tool to design different kinds of digital filters.The design methods of direct programming, FDATool interface and SP Tool signal processing toolbox are introduced in designing digital filter with MATLAB in this article. The imulation figures are given by programming and SPTool signal processing toolbox. Further more, the designed FDA tool filter are called and simulated in SIMULINKKey words: MATLAB; Digital filter; FDATool ; SPTool ; IIR;FIR;1引言1.1数字滤波器的研究背景与意义当今，数字信号处理[1]（DSP：Digtal Signal Processing）技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科；它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们的普遍关注。
基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真
基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真一、概述在现代数字信号处理领域中，数字滤波器扮演着至关重要的角色。
其通过对输入信号的特定频率成分进行增强或抑制，实现对信号的有效处理。
无限脉冲响应（IIR）数字滤波器因其设计灵活、实现简单且性能优良等特点，得到了广泛的应用。
本文旨在基于MATLAB平台，对IIR数字滤波器的设计与仿真进行深入研究，以期为相关领域的研究与应用提供有益的参考。
IIR数字滤波器具有无限长的单位脉冲响应，这使得其在处理信号时能够展现出优秀的性能。
与有限脉冲响应（FIR）滤波器相比，IIR滤波器在实现相同性能时所需的阶数更低，从而减少了计算复杂度和存储空间。
在需要对信号进行高效处理的场合，IIR滤波器具有显著的优势。
MATLAB作为一款功能强大的数学软件，提供了丰富的函数和工具箱，使得数字滤波器的设计与仿真变得简单而高效。
通过MATLAB，我们可以方便地实现IIR滤波器的设计、分析和优化，从而满足不同应用场景的需求。
本文将首先介绍IIR数字滤波器的基本原理和特性，然后详细阐述基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计方法和步骤。
接着，我们将通过仿真实验验证所设计滤波器的性能，并对其结果进行分析和讨论。
本文将总结IIR数字滤波器设计与仿真的关键技术和注意事项，为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。
1. IIR数字滤波器概述IIR（Infinite Impulse Response）数字滤波器是数字信号处理中常用的一类滤波器，它基于差分方程实现信号的滤波处理。
与FIR （Finite Impulse Response）滤波器不同，IIR滤波器具有无限长的单位脉冲响应，这意味着其输出不仅与当前和过去的输入信号有关，还与过去的输出信号有关。
这种特性使得IIR滤波器在实现相同的滤波效果时，通常具有更低的计算复杂度，从而提高了处理效率。
IIR滤波器的设计灵活多样，可以根据不同的需求实现低通、高通、带通和带阻等多种滤波功能。
数字信号处理实验报告——基于MATLAB的数字滤波器设计
实验6 基于MATLAB 的数字滤波器设计实验目的：加深对数字滤波器的常用指标和设计过程的理解。
实验原理：低通滤波器的常用指标：PP j P for e G ωωδδω≤+≤≤-,1)(1πωωδω≤≤≤S S j for eG ,)(通带边缘频率：Pω，阻带边缘频率：Sω ，通带起伏：P δ，通带峰值起伏：])[1(log2010dB p pδα--=，阻带起伏：sδ，最小阻带衰减：])[(log 2010dB s S δα-=。
数字滤波器有IIR 和FIR 两种类型，它们的特点和设计方法不同。
在MATLAB 中，可以用[b ，a]=butter （N,Wn ）等函数辅助设计IIR 数字滤波器, 也可以用b=fir1(N,Wn,’ftype’) 等函数辅助设计FIR 数字滤波器。
实验内容： 利用MATLAB 编程设计一个数字带通滤波器，指标要求如下：通带边缘频率：10.4P ωπ=，20.6P ωπ=，通带峰值起伏：][1dB p≤α。
阻带边缘频率：πω3.01=S ，20.7S ωπ=，最小阻带衰减：][40dB S ≥α。
分别用IIR 和FIR 两种数字滤波器类型进行设计。
实验要求：给出IIR 数字滤波器参数和FIR 数字滤波器的冲激响应，绘出它们的幅度和相位频响曲线，讨论它们各自的实现形式和特点。
实验步骤：①Butterworth 滤波器的设计（IIR ）>>wp=[0.4*pi,0.6*pi]; >>wr=[0.3*pi,0.7*pi]; >>Ap=1; >>Ar=40;Sω-Pω-P SωPassband StopbandTransition bandFig 7.1 Typical magnitudespecification for a digital LPF>>[N,Wn]=buttord(wp/pi,wr/pi,Ap,Ar)N =7Wn =0.3854 0.6146>> [b,a]=butter(N,Wn,'bandpass')b =Columns 1 through 120.0002 0 -0.0014 0 0.0042 0 -0.0071 0 0.0071 0 -0.0042 0Columns 13 through 150.0014 0 -0.0002a =Columns 1 through 121.0000 0.0000 3.7738 0.0000 6.5614 0.0000 6.6518 0.0000 4.2030 0.0000 1.6437 0.0000Columns 13 through 150.3666 0.0000 0.0359>> [H,w]=freqz(b,a);>>mag=abs(H);>>plot(w/pi,mag);>>xlabel('角频率(\Omega)');>>ylabel('幅度|Ha(j\Omega)|');>> title('数字butterworth带通滤波器幅度响应|Ha(j\Omega)|');>>phase=angle(H);>>plot(w/pi,phase);>>xlabel('角频率(\Omega)');>>ylabel('相位');>> title('数字butterworth带通滤波器相位响应曲线');>>②FIR滤波器的设计：>> wp1 = 0.4*pi; wp2 = 0.6*pi;>> ws1 = 0.3*pi; ws2 = 0.7*pi;>>tr_width = min((wp1-ws1),(ws2-wp2)) tr_width =0.3142>> M = ceil(6.2*pi/tr_width) + 1M =63>> n=[0:1:M-1];>> wc1 = (ws1+wp1)/2; wc2 = (wp2+ws2)/2; >>wc=[wc1/pi,wc2/pi];>>window= hanning(M);>> [h1,w]=freqz(window,1);>>figure(1);>>subplot(2,1,1)>>stem(window);>>axis([0 60 0 1.2]);>>grid;>>xlabel('n');>> title('Hanning窗函数');>>subplot(2,1,2)>>plot(w/pi,20*log(abs(h1)/abs(h1(1)))); >>axis([0 1 -350 0]);>>grid;>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('幅度(dB)');>> title('Hanning窗函数的频谱');>>hn = fir1(M-1,wc, hanning (M));>> [h2,w]=freqz(hn,1,512);>>figure(2);>>subplot(2,1,1)>>stem(n,hn);>>axis([0 60 -0.25 0.25]);>>grid;>>xlabel('n');>>ylabel('h(n)');>> title('Hanning窗函数的单位脉冲响应'); >>subplot(2,1,2)>>plot(w/pi,20*log(abs(h2)/abs(h2(1)))); >>grid;>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('幅度(dB)');>>figure(3);>>phase=angle(h1);>>plot(phase);>>axis([1 pi -1 0]);>>xlabel('w/\pi');>>ylabel('线性相位');>> title('Hanning窗函数相位特性曲线'); >>实现形式及特点分析：1.在本例中，相同的技术指标下，IIR滤波器实现的阶数为N=7，而FIR滤波器的阶数N=63。
毕业设计--基于MATLAB的通信系统滤波器的仿真与设计
基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真摘要数字滤波器是一个离散系统。
该系统能对输入的离散信号进行处理，从而获得所需的有用信息。
现代数字滤波器的设计大体可以分为IIR和FIR两大类，可以用软件和硬件两种方法来实现，而选用MATAB信号处理工具箱为设计通用滤波器带来了极大的方便。
本文按设计指标要求设计了滤波器，其中IIR采用巴特沃什，FIR采用布莱克曼窗进行设计，得出了与之对应的幅度响应曲线和相位响应曲线，最后对IIR和FIR的实现形式和性能等方面进行比较。
MATLAB-based Digital Filter Design and SimulationAbstract: The digital filter is a discrete system. The system can be able to handle discrete signals. So it can achieve required important information. There are two major kinds of design principle of digital filter, which are finite impulse response (FIR) and infinite impulse response (IIR). The modern digital filter can be received by two kinds of method of software and hardware. But using MATLAB signal disposing tool case to design the digital filter is moreconvenient and universally applied.The main body of the paper is demanded to design a digital filter according to the designing index. IIR adopts Butterworth and FIR adopts the Blackman window to design the digital filter. Finally, carry out comparison on IIR and the FIR realization and function aspect.Key words: MATLAB; IIR digital filter; FIR digital filter引言1.1课题研究背景如今随着数字信息时代的到来，数字信号处理已成为一门重要的学科和技术领域。
基于MATLAB的FIR带通滤波器的设计与仿真
基于MATLAB 的FIR 带通滤波器的设计与仿真摘要：利用数字信号处理理论与方法，基于MA TLAB 语言，通过实例设计（FIR 数字带通滤波器），给出了MA TLAB 完整程序。
实例仿真结果表明，该带通滤波器的滤波效果达到了预期目的。
关键词：数字滤波器；带通；MATLAB ；FIR0 引言随着通信与信息技术的发展，数字信号处理显得越来越重要，在数字信号处理中起重要作用并得到广泛应用的是数字滤波器。
数字滤波器是数字信号处理的基础。
MA TLAB 是美国Mathworks 公司推出的一套用于工程计算的可视化高性能语言与软件环境。
MATLAB 为数字滤波器的设计与仿真提供了有力的条件。
它以矩阵计算运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到一个交互式的工作环境中。
MATLAB 推出的工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究、工程应用等，其中的信号处理（signal processing ）、图像处理（image processing ）、小波（wavelet ）等工具箱为数字滤波器研究的蓬勃发展提供了有力的工具。
1 数字滤波器的优点数字滤波器是指对输入信号进行滤波的硬件和软件。
所谓数字滤波是指输入输出均为数字信号，通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的器件。
与模拟滤波器相比，数字滤波器的优点是：（1）精度和稳定性高；（2）系统函数容易改变，所以灵活性高；（3）不要求阻抗匹配；（4）便于大规模集成。
根据数字滤波器单位冲激响应函数的时域特性可分为无限冲激响应IIR(Infinite Impulse Response)滤波器和有限冲激响应FIR(Finite Impulse Response)滤波器，他们的系统函数分别为：∑=--=+∑=Nk rk rr Mr z a z b z H 101)( （1）∑-=-=1)()(N n n z n h z H （2）从结构上看，IIR 数字滤波器采用递归结构，FIR 数字滤波器采用非递归结构。
基于MATLAB_的数字滤波器设计与仿真
和现实意义。
1 数字滤波器的设计原理
选择滤波器长度、滤波器系数的处理称为数字滤
波器设计。 在设计数字滤波器时,通常希望在通频带
内具有近似平坦的频率响应和幅值。 数字滤波器的
另一个重要的理想特性是线性相位。 一个斜率为整
数的线性相位在时域上对应一个简单的延迟,它使相
率为 125 Hz、 通 带 频 率 为 0 Hz、 通 带 最 大 衰 减 为
1 dB,阻带最小衰减为 60 dB。 ( 2) 等波纹带通滤波
器 2 规 格。 阻 带 频 率 1 为 125 Hz、 通 带 频 率 1 为
250 Hz、 通 带 频 率 2 为 770 Hz、 阻 带 频 率 2 为
4 结语
本文基于 MATLAB 软件,通过数字信号处理工
具箱 FDATool 设计了 6 种 FIR 数字滤波器, 并利用
Simulink 进行了仿真,通过对均衡器输入音频为一首
歌“ love me like you do” 的信号对设计的滤波器进行
频谱分析,对比输入音频信号和输出音频信号的波
[2] 姜恩华,周建芳,邹锋,等. FIR 数字滤波器综合实
验设计[ J] . 曲阜师范大学学报( 自然科学版) ,2023
(1) :64 - 68.
[3] 谢芳,陆文骏. 基于 MATLAB 的 IIR 数字滤波器的
设计与仿真[ J] . 湖南文理学院学报( 自然科学版) ,
2022(3) :39 - 58.
( FDATool) 界面进行数字滤波器的设计 [ 6] 。 根据滤
波器的幅频响应图可以直观地看出滤波器的通带与
阻带。 通过 Filter Designer 菜单的“ File” → “ Generate
基于MATLAB的数字带通滤波器的仿真论文
基于MATLAB的数字带通滤波器的仿真论⽂通信系统综合设计与实践题⽬基于matlab的带通滤波器设计院（系）名称信息⼯程学院专业名称通信⼯程学⽣姓名翟佳⽻齐俊杰⽅超学⽣学号090110041090110005090110031指导教师赵春⾬2012 年5⽉21⽇摘要数字滤波器在现代通信领域内具有很重要的作⽤，在通信的过程中，发射源发射出来的信号会混杂多种频率的信号，如果需要接收到所需要的信号，就需要对这些信号进⾏滤波，把我们不需要的那些频率的信号给滤掉从⽽得到我们所需要的带有信息的信号，通过这种⽅法也可以去除空⽓中的噪声信号，在通信中具有重要的作⽤。
本⽂主要侧重数字带通滤波器的设计与matlab 的仿真。
⾸先，本⽂将讲数字带通滤波器的基本概念，特点以及在通信领域内的应⽤，对数字滤波器进⾏⼀个简要的概述。
其次，本⽂将讲IIR滤波器的设计⽅法，对⽐不同的模拟滤波器的特点及脉冲响应不变法与双线性变换法的特点来选择合适的⽅法实现IIR滤波器的设计。
接着，本⽂将讲FIR滤波器的特点并与IIR滤波器进⾏⽐较，阐述为什么要采⽤IIR滤波器进⾏设计⽽不采⽤FIR滤波器。
最后，对所设计IIR带通滤波器进⾏仿真并对仿真后的结果进⾏分析，并与预计的仿真结果进⾏⽐较。
关键词：IIR滤波器FIR滤波器数字带通滤波器matlab仿真⽬录1 数字滤波器的综述 (1)1.1数字滤波器的基本概念 (1)1.2数字滤波器的主要分类和应⽤ (2)1.2.1数字滤波器的主要分类 (2)1.2.2数字滤波器的应⽤ (2)1.3数字滤波器的研究⽬的与意义 (3)1.4数字滤波器的发展前景 (4)2带通数字滤波器 (4)2.1带通数字滤波器的特点 (4)2.2 带通数字滤波器的作⽤ (4)2.3 带通数字滤波器的设计⽅法 (5)3 ⽆线脉冲响应数字滤波器 (5)3.1⽆线脉冲响应数字滤波器的基本概念 (5)3.2⽆线脉冲响应数字滤波器的结构 (6)3.2.1 直接型 (6)3.2.2 级联型 (7)3.3 模拟滤波器 (9)3.3.1各种模拟滤波器的介绍 (9)3.3.2 模拟滤波器的⽐较 (10)3.4脉冲响应不变法与双线性变换法 (11)3.4.1 脉冲响应不变法 (11)3.4.2 双线性变换法 (13)3.4.3 脉冲响应不变法与双线性变换法的⽐较 (14)4有限脉冲响应数字滤波器 (15)4.1 FIR滤波器 (15)4.2 FIR与IIR滤波器的⽐较 (16)5数字带通滤波器的matlab的仿真 (17)5.1 MATLAB的数字带通滤波器的仿真 (17)5.1.1 脉冲响应不变法设计滤波器 (17)5.1.2 双线性变换法设计滤波器 (20)5.2⽤simulink仿真⾃⼰所设计的数字带通滤波器 (23)总结 (26)数字带通滤波器数字滤波器在现代通信领域内具有很重要的作⽤，在通信的过程中，发射源发射出来的信号会混杂多种频率的信号，如果需要接收到所需要的信号，就需要对这些信号进⾏滤波，把我们不需要的那些频率的信号给滤掉从⽽得到我们所需要的带有信息的信号，通过这种⽅法也可以去除空⽓中的噪声信号，在通信中具有重要的作⽤。
基于MATLAB的数字滤波器的设计与仿真
一、课题简介本课题是基于MATLAB的数字滤波器的设计与仿真，采用MATLAB软件设计与仿真。
有限冲击响应数字滤波器（FIR）具有突出的优点:系统总是稳定的、易于实现线性相位、允许设计多通带(或多阻带)滤波器。
首先在了解有限冲击响应数字滤波器的基本概念和数学模型的前提下，给出有限冲击响应数字滤波器具有线性相位的条件，以及有限冲击响应数字滤波器的各种结构及其特点。
其次，由于在实际工程设计限冲击响应数字滤波的时候，窗函数设计法和频率采样法都存在设计精度不高，运算量大，边缘频率不容易确定的缺点。
而优化设计法恰能弥补上述方法的不足，能很好的逼近理想数字滤波器。
最后，在Simulink环境下建立一个数字滤波器系统仿真模型，用优化设计法和频率采样法分别设计相同指标的滤波器。
把原始信号和干扰信号同时输入，两种方法设计的滤波器分别在仿真模型中滤除干扰。
以仿真图的形式直观的给出滤波器的性能。
二、设计过程⒈有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构⑴直接型：如图1-1可以看出直接型结构共需要N个乘法器，若系数不对称则不能设计线性相位。
图1-1 FIR滤波器的直接型结构⑵级联型：将H(z)分解成实系数二阶因子的乘积形式(1.1）这种结构的每一节控制一对共轭极点，因此调整传输零点方便，但是这种结构所需的系数和所需的乘法运算比直接型多，所以这种结构使用的比较少。
图1-2 FIR滤波器的级联型结构⑶频率抽样型：把一个有限长序列（长度为N点）的z变换H (z)在单位圆上作N等分抽样，就得到H(k)，其主值序列就等于h(n)的离散傅里叶变换H(k)。
用H (k)表示的H(z)的内插公式为(1.2）（1.3）其中为梳状滤波器，为谐振器。
谐振器的极点正好与梳状滤波器的零点相抵消，保证了网络的稳定性。
N个并联谐振器与梳状滤波器级联后，得到图1-3的频率抽样结构。
图1-3 FIR滤波器的频率抽样型结构2.FIR数字滤波器的设计方法2.1窗函数设计法流程图如2-1所示：图2-1窗函数设计流程常用的窗函数有：矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗、凯塞窗、三角窗等。
数字信号处理课程设计基于matlab的滤波器的设计
《数字信号处理》课程设计报告(基于matlab的滤波器的设计)专业：通信工程班级：学号：姓名：指导教师：2012 年月日目录一、概述 (3)1、题目意义 (3)2、所做工作 (3)3、系统功能 (3)二、滤波器原理 (3)三、软件设计流程 (7)1、语音信号的采集 (7)2、语音信号频谱及加噪 (8)3、信号经低通滤波器滤波 (10)4、信号经带通滤波器滤波 (11)5、信号经高通滤波器滤波 (12)6、比较滤波前后的信号并分析 (13)7、回放语音信号 (15)四、源程序代码及整体波形 (15)五、心得体会 (17)(要求：给出一级目录，宋体加粗，四号字,倍行距。
)一、概述1）题目意义本次课程设计的要求是基于matlab的滤波器的设计，而滤波器又可分为IIR滤波器和FIR滤波器。
我所采用的是IIR滤波器的设计，通过对语音信号的采集、加噪，然后通过所设计的滤波器滤波，通过回放语音信号，并与原始信号作比较来检验所设计滤波器的特性。
2）所做工作此次课程设计中所做的最主要的也是最耗时工作就是滤波器的设计，其次就是采集语音信号，并对语音信号的滤波，这是这次实验的主要步骤。
最后将原语音信号与滤波后的语音信号的时域波形和频谱分别进行比较，并作了分析。
3）系统功能因对语音信号加噪后如不进行滤波会产生很大的失真，滤波器的作用会把滤波器工作频率以外的频谱成分滤除掉，可较好的回复原语音信号，滤波器的作用在实际工作中的作用也如此，如要传输的信号通过信道后会叠加上高斯白噪声，在解调之前可先通过BPF滤除BPF以外的噪声。
二、滤波器原理1）FIR和IIR数字滤波器的选择数字滤波器根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限冲击响应IIR滤波器和有限冲击响应FIR滤波器。
IIR滤波器设计方法有间接法和直接法，间接法是借助于模拟滤波器的设计方法进行的。
其设计步骤是：先设计过渡模拟滤波器得到系统函数H（s），然后将H（s）按某种方法转换成数字滤波器的系统函数H(z)。
基于Matlab的数字滤波器的设计与仿真
西安欧亚学院本科毕业论文（设计）题目：学生姓名：指导教师：所在分院：专业：班级：二O一一年四月基于Matlab的数字滤波器的设计与仿真摘要:传统的数字滤波器的设计过程复杂，计算工作量大，滤波特性调整困难，影响了它的应用。
本文介绍了一种利用matlab的滤波器分析设计工具FDAtools（Filter Design and Analysis Tool）快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。
给出了使用matlab语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的fdatool工具进行界面设计的具体步骤。
利用matlab设计滤波器, 可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。
本文还介绍了如何利用matlab环境下的仿真软件simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。
最后还讨论了用DSP芯片实现所设计的滤波器的方法。
本文利用MATLAB/SIMULINK 具有强大的科学计算和图形显示这一优点，与窗函数法设计理论相结合共同设计FIR 数子滤波器，不但使设计结果更加直观，而且提高了滤波器的设计精度，从而更好地达到了预期的效果。
关键词：.FDAtools;FIR数字滤波器;simullink仿真;窗函数法;频率采样法Matlab-based digital filter design and simulationAbstract:The traditional digital filter, the design process of complex computing workload big, filtering properties, affected it hard to adjust the application. This paper introduces a kind of Filter matlab FDAtools Analysis and Design tools themselves and order the Filter Tool (by rapid and effective Design) of software component Design method of traditional digital Filter. Using matlab language is given for program design and use of signal processing fdatool toolbox of tools for interface design of the specific steps. Matlab design filter, can always contrast the design requirements and filter characteristics, easy adjustment parameters greatly reduced the workload, be helpful for the optimization design of fir. This paper also introduces how to use matlab simulation software simulink filters the design of simulation.Keywords: FDAtools;FIR digital filters; simullink;simulstion window function method;frequency sampling method目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 研究内容 (1)1.4 研究方法 (2)1.5 Matlab简介 (2)1.6 Matlab的特点 (2)1.7 Matlab的系统组成 (2)1.8 论文提纲 (3)第2章数字滤波器基本原理 (4)2.1 数字滤波器原理 (4)2.2 数字滤波器分类 (4)2.3 数字滤波器技术要求 (6)第3章FIR数字滤波器的设计 (9)3.1 窗函数法设计FIR数字滤波器 (9)3.1.1 窗函数法设计原理 (9)3.1.2 FIR数字滤波器的设计实例 (10)3.2 频率采样法设计FIR数字滤波器 (11)3.2.1 频率采样法的基本思想 (13)3.2.2 FIR数字滤波器的设计实例 (14)3.3 窗函数法和频率采样法 (18)3.3.1 通过实例对两种方法做比较 (18)3.3.2 两种方法设计带通滤波器 (20)第4章应用Simulink对FIR数字滤波器滤波 (22)4.1 FDATool和Simulink工具 (22)4.1.1 FDATool的介绍 (22)4.1.2 FDATool的使用 (22)4.2 Simulink工具 (22)4.2.1 Simulink的介绍 (22)4.2.2 Simulink的使用 (22)4.3 利用FDATool和Simulink设计FIR数字滤波器 (23)4.4 数字滤波器的仿真及实现 (25)第5章浅析用MATLAB辅助DSP实现FIR数字滤波器 (29)5.1 MATLAB辅助DSP开发简介 (29)5.2 MATLAB与CCS及目标DSP间的连接 (29)5.3 MATLAB辅助DSP实现FIR过程 (30)第6章结论 (31)致辞 (32)参考文献 (33)附录:论文中所提到的程 (34)第1章绪论1.1课题背景及目的1.1.1 背景来源本文FIR数字滤波器设计时Matlab软件使用的是Matlab7.0。
基于MATLAB的数字滤波器设计_毕业设计论文 精品
图2-3双性线Z变换法的映射关系…………………………………………………10
图3-1常用窗函数时域幅度曲线比较………………………………………………15
图3-2常用窗函数频域幅度曲线比较………………………………………………10
图3-3FIR数字低通滤波器脉冲响应与幅度响应……………………………………16
附录A外文文献及译文…………………………………………………………………39
附录B主要参考文献……………………………………………………………………44
插图清单
图1-1LIS系统…………………………………………………………………………3
图2-1理想切比雪夫I型滤波器的幅频特性…………………………………………7
第1章绪论
1.1数字滤波技术
数字滤波是数字信号处理的重要基础，数字信号处理主要是研究用数字或符号的序列来表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把它们改变成在某种意义上更希望的形式，以便估计信号的特征参量，或削弱信号中的多余分量和增强信号中的有用分量。数字滤波器在对信号的过滤、检测与参数估计等处理过程中，是使用最为广泛的一种线性系统。
4.1.2 GUI设计规范及设计步骤………………………………………………………25
4.2滤波器分析系统及其MATLAB实现………………………………………………26
4.2.1滤波器分析系统的初始界面……………………………………………………27
4.2.2滤波器分析系统的主界面………………………………………………………28
4.3小结…………………………………………………………………………………34
总结与展望………………………………………………………………………35
基于matlab的数字滤波器的设计及仿真
程序编写
clearclose allwls=0.2*pi;wlp=0.35*pi;whp=0.65*pi;B=wlp-wls;N=ceil(12/0.15);wc=[wlp/pi-6/N,whp/pi+6/N];hn=fir1(N-1,wc,blackman(N));n=0:79;subplot(2,1,1);stem(n,hn,".")[h,w]=freqz(hn,1,256);subplot(2,1,2);plot(w/pi,20*log10(abs(h)));grid;
滤波器的仿真
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三个信号叠加：
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滤波后的结果：
可见FDAtool设计的滤波器滤波的效果很好！
二、MATLAB环境下FIR数字滤波器的设计
窗函数法等波纹逼近法频率采样法
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窗函数法
用窗函数法设计FIR滤波器时，先根据wc和N求出相应的理想滤波器单位脉冲响应hd(n)；选择合适的窗函数w(n)来截取hd(n)的适当长度(即阶数)，以保证实现要求的阻带衰减；最后得到FIR滤波器单位脉冲响应:h(n)= hd(n)*w(n).
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四、两个有趣的实验
1、利用MATLAB进行声音滤波：利用MATLAB读取wav格式的声音文件，对信号进行离散傅里叶变换，得到其频谱图，给信号加杂音，然后设计一个数字滤波器将杂音滤除，得到原音，最后比较滤波器的滤波效果。
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