基于Matlab的FIR低通滤波器设计[开题报告]2011-11-07
基于MATLAB的FIR低通滤波器设计
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四 总结
从 各 个 图 的 特 性 曲线 中 可 以 看 出该滤 波器 的 性 能 基本达 到 了 要 求 滤波作 用 比 较 明 显 曲线 相 对 比 较平 稳 能 够满 足 微 弱 信 号 滤波器 的设 计
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基于MATLAB的FIR 数字低通滤波器设计DOC
毕业设计（论文）任务书题目：基于MATLAB的FIR 数字低通滤波器设计系名信息工程系专业电子信息工程学号 6009202371学生姓名马成指导教师李晓峰职称讲师2012年12 月15 日一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。
）研究条件：在大学四年专业学习的基础上，阅读有关MATLAB软件使用方法以及数字滤波器设计等方面的书籍；掌握MATLAB编程语言，熟练利用计算机进行MATLAB仿真设计。
应用环境：数字滤波器在现实生活中与人们息息相关，广泛使用于各种声音、图像以及文字等处理系统中。
将MATLAB强大的运算处理能力有机融入数字滤波器设计中可实现对于数字滤波器的快速设计以及各种处理变换。
工作目的：本课题的主要任务就是利用MATLAB软件中的数字信号处理工具箱实现FIR低通数字滤波器的设计。
二、参考文献[1]徐明远，刘增力，《MATLAB仿真在信号处理中的应用》[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.11.[2]陈桂明，张明照，《应用MATLAB语言处理信号与数字图像》[M].北京：科学出版社，2000.5.[3]飞思科技产品研发中心.MATLAB基础与提高[M].北京：电子工业出版社，2005.[4]高西全，丁玉美.数字信号处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，第三版，2008.[5]李亚奇，张雅琦.线性相位FIR数字滤波器[J].电子测量技术，2005（6）：35-37.[6]郭德才.基于Matlab的FIR低通滤波器的设计与仿真[J].通化师范学院学报，2009, 30（8）：38-41.[7]赵刚.基于数字滤波器设计的讨论[J].南开大学学报（自然科学版），2003（3）：101-103.[8]陈明军.改进窗函数在FIR数字滤波器设计中的应用[J].继电器，2007（13）：65-67.三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。
基于matlab的fir数字滤波器的设计
一、引言数字滤波器是数字信号处理中至关重要的组成部分，它能够对数字信号进行滤波处理，去除噪音和干扰，提取信号中的有效信息。
其中，fir数字滤波器作为一种常见的数字滤波器类型，具有稳定性强、相位响应线性等特点，在数字信号处理领域得到了广泛的应用。
本文将基于matlab软件，探讨fir数字滤波器的设计原理、方法和实现过程，以期能够全面、系统地了解fir数字滤波器的设计流程。
二、fir数字滤波器的基本原理fir数字滤波器是一种有限长冲激响应（finite impulse response, FIR）的数字滤波器，其基本原理是利用线性相位特性的滤波器来实现对数字信号的筛选和处理。
fir数字滤波器的表达式为：$$y(n) = \sum_{k=0}^{M}h(k)x(n-k)$$其中，y(n)为输出信号，x(n)为输入信号，h(k)为滤波器的系数，M为滤波器的长度。
fir数字滤波器的频率响应特性由其系数h(k)决定，通过设计合适的系数，可以实现对不同频率成分的滤波效果。
三、fir数字滤波器的设计方法fir数字滤波器的设计方法主要包括窗函数法、频率抽样法、最小最大法等。
在matlab中，可以通过信号处理工具箱提供的fir1函数和firls函数等来实现fir数字滤波器的设计。
下面将分别介绍这两种设计方法的基本原理及实现步骤。
1. 窗函数法窗函数法是fir数字滤波器设计中最为常见的方法之一，其基本原理是通过对理想滤波器的频率响应进行窗函数加权来满足设计要求。
在matlab中，可以使用fir1函数实现fir数字滤波器的设计，其调用格式为：h = fir1(N, Wn, type)其中，N为滤波器的阶数，Wn为滤波器的截止频率，type为窗函数的类型。
通过调用fir1函数，可以灵活地设计出满足特定要求的fir数字滤波器。
2. 频率抽样法频率抽样法是fir数字滤波器设计中的另一种重要方法，其基本原理是在频域上对理想滤波器的频率响应进行抽样，并拟合出一个最优的滤波器。
基于MATLAB的FIR滤波器设计
FIR滤波器设计一.设计思路录取一个音频，导入MATLAB中。
然后，在MATLAB程序输入时加入一个噪声信号，利用窗函数法设计FIR滤波器低通滤波器把这个噪声滤去。
得到的图形有加噪前音频的时域图、频域图；加噪后音频的时域图、频域图；滤波器的增益响应图；滤波后的时域图、频域图。
具体的工作流程如下图所示：二.具体步骤第一步：采集语音信号用Windows 自带的录音程序录音:“开始--程序--附件--录音机”,随便播放一段音频（一般为5~6秒），并保存。
将此音频在千千静听中打开，并以W A V格式转换保存，以便在MATLAB中使用。
本设计采用的音频是陈奕迅的爱情转移（文件名aqzy），格式保存为W A V，时间为8秒。
第二步：输出加噪前的音频、及加噪后的音频f=5000;[Y,fs,bits]=wavread('F:\aqzy.wav');%利用wavread产生音频的函数及采样频率L=length(Y);t=0:1/fs:(L-1)/fs;%定义时间的范围及步长y=0.005*sin(3*pi*f*t);; n1=floor(L/3);%所加噪声f1=(0:n1)*fs/L;Y=Y(:,1);sound(Y,fs);%输出加噪前音频Y1=y+Y';%给音频加噪声FY1=abs(fft(Y1,L));FY=abs(fft(Y,L));sound(Y1,fs);%输出加噪后的音频第三部：加噪前音频的时域图、频域图figure(1)subplot(211)plot(t(1:1000),Y(1:1000)); grid on;%加噪前音频的时域图xlabel('时间(t)');ylabel('幅度(Y)');title('加噪前录音波形的时域图');subplot(212)plot(f1,FY(1:n1+1)); grid on;%加噪前音频的频域图 xlabel('频率(f)');ylabel('幅度(FY)'); title('加噪前录音波形的频域图'); figure(2)0.0050.010.0150.020.025-1-0.500.51时间(t)幅度(Y )加噪前录音波形的时域图050001000015000200040006000频率(f)幅度(F Y )加噪前录音波形的频域图第四步：加噪后音频的时域图、频域图subplot(211)plot(t(1:1000),Y1(1:1000)); grid on;%加噪后音频的时域图 xlabel('时间(t)');ylabel('幅度(Y1)'); title('加噪声后录音波形的时域图'); subplot(212)plot(f1,FY1(1:n1+1)); grid on;%加噪后音频的频域图 xlabel('频率(f)');ylabel('幅度(FY1)'); title('加噪声后录音波形的频域图');00.0050.010.0150.020.025-55x 10-3时间(t)幅度(Y 1)加噪声后录音波形的时域图050001000015000200040006000频率(f)幅度(F Y 1)加噪声后录音波形的频域图第五步：滤波器的增益响应图m=0.03; M=round(8/m); N=M-1;%定义滤波器的阶数 b=fir1(N,0.6); figure(3)[h,f]=freqz(b,1,512);%滤波器的幅频特性图plot(f*fs/(2*pi),20*log10(abs(h)))%参数分别是频率与幅值xlabel('频率/赫兹');ylabel('增益/分贝');title('滤波器的增益响应'); figure(4)00.511.522.5x 104-140-120-100-80-60-40-20020频率/赫兹增益/分贝滤波器的增益响应第六步：滤波后的时域图、频域图及滤波后的音频sf=filter(b,1,Y1);%使用filter 函数对信号进行滤波 Fsf=abs(fft(sf,L)); subplot(211)plot(t(1:1000),sf(1:1000)); grid on;%滤波后音频的时域图 xlabel('时间(t)');ylabel('幅度(sf)'); title('滤波后录音波形的时域图'); axis([0.01 0.05 -0.002 0.002]) subplot(212)plot(f1,Fsf(1:n1+1)); grid on;%滤波后音频的频域图 xlabel('频率(f)');ylabel('幅度(Fsf)');title('滤波后录音波形的频域图');sound(sf,fs);0.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05-3时间(t)幅度(s f )滤波后录音波形的时域图050001000015000200040006000频率(f)幅度(F s f )滤波后录音波形的频域图三.小结用窗函数设FIR 滤波器的基本思路：从时域出发设计 h(n)逼近理想 hd(n)。
基于MATLAB设计FIR滤波器
基于MATLAB设计FIR滤波器FIR（Finite Impulse Response）滤波器是一种数字滤波器，它具有有限的冲激响应长度。
基于MATLAB设计FIR滤波器可以使用signal工具箱中的fir1函数。
fir1函数的语法如下：b = fir1(N, Wn, window)其中，N是滤波器的阶数，Wn是截止频率，window是窗函数。
要设计一个FIR低通滤波器，可以按照以下步骤进行：步骤1：确定滤波器的阶数。
阶数决定了滤波器的截止频率的陡峭程度。
一般情况下，阶数越高，滤波器的陡峭度越高，但计算复杂度也会增加。
步骤2：确定滤波器的截止频率。
截止频率是指在滤波器中将信号的频率限制在一定范围内的频率。
根据应用的需求，可以选择适当的截止频率。
步骤3：选择窗函数。
窗函数是为了在时域上窗口函数中心增加频率衰减因子而使用的函数。
常用的窗函数有Hamming、Hanning等。
窗函数可以用来控制滤波器的幅度响应特性，使得它更平滑。
步骤4：使用fir1函数设计滤波器。
根据以上步骤确定滤波器的阶数、截止频率和窗函数，可以使用fir1函数设计FIR滤波器。
具体代码如下：N=50;%设定阶数Wn=0.5;%设定截止频率window = hanning(N + 1); % 使用Hanning窗函数步骤5：使用filter函数对信号进行滤波。
设计好FIR滤波器后，可以使用filter函数对信号进行滤波。
具体代码如下：filtered_signal = filter(b, 1, input_signal);其中，input_signal是输入信号，filtered_signal是滤波后的信号。
以上，便是基于MATLAB设计FIR滤波器的简要步骤和代码示例。
根据具体需求和信号特性，可以进行相应的调整和优化。
基于MATLAB的FIR数字滤波器仿真与设计(开题报告)
[6]李春宇．用Matlab设计FIR数字滤波器[J]．淮阴工学院学报2005,14(1)．
[7]王宽福．函数带权的最佳逼近多项式的存在唯一性定理[J]．科学技术与工程2009(5)．
[8]李国林．切比雪夫最佳一致逼近法及误差函数特性研究[J]．西华师范大学学报（自然科学版）2007，28(3)．
最终完成毕业设计文档一份、MATLAB程序设计及注释一份。
我的毕业设计具体时间安排如下：
第1周根据任务书，查阅相关资料
第2周完成开题报告
第3周 复习数字信号处理中关于FIR数字滤波器的内容
第4周 了解FIR数字滤波器的意义
第5周 了解FIR数字滤波器的几种不同设计方法
第6周完成外文翻译
第7周复习matlab课程中的笔记，熟悉matlab的使用
[9]丁玉美，高西全．数字信号处理[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2000．
[10] S C pei，J J Shyu．Design of Arbitrary FIR Log Filter by Weighted Least SquarБайду номын сангаас Technique[J]．IEEE Tans．Signal Processing 1994，(9):2495~2499.
2、研究目的和意义
1.本课题的理论意义
几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号的处理问题，其信号表现形式有电、磁、机械以及热、光、声等。信号处理的目的一般是对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等。如何在较强的噪声背景下提取出真正的信号或信号的特征，并将其应用于工程实际是信号处理的首要任务。
而数字信号处理中一个非常重要且应用普遍的技术就是数字滤波。目前数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器两种，IIR数字滤波器的设计方法是利用模拟滤波器成熟的理论及设计图表进行设计的，因而保留了一些典型模拟滤波器优良的幅度特性，但设计中只考虑了幅度特性，没考虑相位特性，所设计的滤波器一般是某种确定的非线性相位特性。为了得到线性相位特性，对IIR滤波器必须另外加相位校正网络，使滤波器设计变得复杂，成本也高，又难以得到严格的线性相位特性。而FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的线性相位特性，同时为了使FIR数字滤波器的设计更优化，因而研究FIR数字滤波器的优化设计具有重要的理论意义。
基于MATLAB的FIR低通滤波器的设计.
吉首大学信息科学与工程学院课程设计报告书课程通信系统设计与仿真课题：基于MATLAB的低通FIR滤波器设计姓名：何其兵杨冰清岳裕旭学号：20124055066 2012405506720124055068专业：通信工程（物联网方向）年级：2012级指导教师：雷可君2015年11 月一、项目介绍与设计目的1.项目介绍FIR数字滤波器的设计方法有很多，比较常用的有窗函数设计法、频率采样设计法、等波纹逼近法等。
本课题通过运用窗函数设计FIR数字低通滤波器，并实现对给定的信号进行滤波。
窗函数设计法是最基本的数字滤波方法，是利用傅里叶反变换(IDTFT)计算给定的频响的理想单位脉冲响应，再加以窗函数进行截断和平滑[2]。
Matlab软件的信号处理工具箱提供了FIR数字滤波器设计的子函数，运用Matlab软件设计可以避免繁杂的数学运算，而且具有丰富的绘图功能，可以方便地查看所设计的数字滤波器的幅度响应和相位响应是否满足设计要求。
因此，本课题在理论分析各种FIR数字滤波器设计方法的基础上，运用Matlab软件进行仿真分析。
随着信息科学和计算机技术的不断发展，数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)的理论和技术也得到了飞速的发展，并逐渐成为一门重要的学科，它的重要性在日常通信、图像处理、遥感、声纳、生物医学、地震、消费电子、国防军事、医疗方面等显得尤为突出。
在我们面临的信息革命中，数字信号处理几乎涉及了所有的工程技术领域[1]。
2.设计目的（1）增进对MATLAB的认识，加深对数字信号处理理论方面的理解；（2）掌握数字信号处理中IIR和FIR滤波器的设计；（3）了解和掌握用MATLAB实现IIR和FIR滤波器的设计方法、过程，为以后的设计打下良好基础。
二、设计方案1．项目环境要求MATLAB 7.0一台PC2.设计目的（1）增进对MATLAB的认识，加深对数字信号处理理论方面的理解；（2）掌握数字信号处理中IIR和FIR滤波器的设计；（3）了解和掌握用MATLAB实现IIR和FIR滤波器的设计方法、过程，为以后的设计打下良好基础。
基于matlab程序的fir滤波器设计实现
基于matlab程序的fir滤波器设计实现随着科学技术的发展，电子设备的设计要求也在不断提高，需要功能更加齐全的电子设备。
滤波器作为重要的电子元件，可以降低噪声，提高电子设备的工作效率，广泛应用在通信、仪器仪表、电力系统等领域。
fir滤波器由具有非常特殊结构的线性系统组成。
在传输特性中，它具有稳定的延迟，具有良好的频率分析和回波抑制功能。
为了使用fir滤波器，我们必须对其进行合理的设计，实现滤波器的功能。
本文介绍使用matlab程序来设计和实现fir滤波器的方法。
首先，我们需要确定滤波器的目标，包括滤波器的截止频率、阻带频率以及期望的功率谱，然后将这些参数输入matlab程序中，并使用合适的算法来计算滤波器的系数。
在matlab中实现fir滤波器的各种算法有很多种，包括传统的窗函数法，频率响应插值法，自适应法和波束形成法等。
算法的选择取决于优化目标，可以根据滤波器的要求自由选择。
当确定了滤波器要求和设计算法之后，就可以使用matlab编写程序来实现这些算法。
matlab有丰富的函数库，可以很容易地实现fir滤波器的设计。
具体的程序设计步骤如下：首先，选择所需的设计参数，包括滤波器阶数、归一化频率、幅值和相位等；然后，选择所需的算法，计算出匹配的滤波器系数；最后，编写一个完整的程序来实现fir滤波器的设计，测试滤波器的参数，并输出实现结果。
本文介绍了使用matlab程序来实现fir滤波器设计的方法，它可以实现滤波器的质量分析和测试，可以根据滤波器要求进行精确的设计。
使用matlab来设计fir滤波器，不仅可以缩短设计时间，而且能够节省大量的金钱和人力，具有非常重要的意义。
总之，fir滤波器在电子设备设计中有着重要的作用，使用matlab程序来设计和实现fir滤波器有着非常重要的意义。
通过此次研究，有助于我们更好地理解和应用matlab程序来设计和实现fir 滤波器，从而提高滤波器的性能，从而更好地满足电子设备设计的要求。
基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现
基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现2012题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现学院自动化与电气工程学院专业测控技术与仪器班级 083 学号108034063 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 完成日期 2012年5月25日xxx 科技学院本科毕业论文(2012届)题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计及simulink 仿真实现学院自动化与电气工程学院专业测控技术与仪器083 班级学号 108034063学生姓名 xxx指导教师 xxx完成日期 2012年5月25号xxx科技学院毕业设计、学位论文版权使用授权书本人 xxx 学号 108034063 声明所呈交的毕业设计、学位论文《基于Matlab 的FIR低通滤波器设计及simulink仿真实现》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
本毕业设计、学位论文作者愿意遵守xxx科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计、学位论文被查阅。
本人授权 xxx科技学院可以将毕业设计、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计、学位论文。
(保密的学位论文在解密后适用本授权书)论文作者签名:xxx 导师签名: xxx签字日期: 2012 年5月 25日签字日期: 2012 年 5 月 25日浙江科技学院本科毕业设计摘要数字滤波器是数字信号处理的一个重要的技术分支。
在现代电子系统中，FIR 数字滤波器以其良好的线性特性被广泛使用，属于数字信号处理的基本模块之一。
在工程实践中，一般对信号处理要求有实时性和灵活性，而已有的一些软件和硬件计算和实现方式则难以同时达到这两方面的要求。
基于matlab的FIR滤波器设计(低通,频率取样法)
基于matlab的FIR滤波器设计（低通，频率取样法）一、参考程序M=63;%所需频率采样点个数Wp=0.5*pi;%通带截止频率m=0:(M+1)/2;%通频带上的采样点Wm=2*pi*m./(M+1);%阻带截止频率mtr=floor(Wp*(M+1)/(2*pi))+2;%向负方向舍入floor(3.5)=3;floor(-3.2)=-4Ad=[Wm<=Wp];Ad(mtr)=0.38;Hd=Ad.*exp(-j*0.5*M*Wm);%构造频域采样向量H(k)Hd=[Hd conj(fliplr(Hd(2:(M+1)/2)))];%fliplr函数实现矩阵的左右翻转conj是求复数的共轭h=real(ifft(Hd));%h（n）=IDFT[H(k)]w=linspace(0,pi,1000);%用于产生0,pi之间的1000点行矢量H=freqz(h,[1],w);%滤波器的幅频特性图figure(1)plot(w/pi,20*log10(abs(H)));%参数分别是归一化频率与幅值xlabel('归一化角频率');ylabel('增益/分贝');axis([0 1 -50 0.5]);f1=100;f2=300;f3=700%待滤波正弦信号频率fs=2000;%采样频率figure(2)subplot(211)t=0:1/fs:0.25;%定义时间范围和步长s=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t)+sin(2*pi*f3*t);%滤波前信号plot(t,s);%滤波前的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波前时域图');subplot(212)Fs=fft(s,512);%将信号变换到频域AFs=abs(Fs);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFs(1:256));%滤波前的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波前频域图');figure(3)sf=filter(h,1,s);%使用filter函数对信号进行滤波%输入的参数分别为滤波器系统函数的分子和分母多项式系数向量和待滤波信号输入subplot(211)plot(t,sf)%滤波后的信号图像xlabel('时间/秒');ylabel('幅度');title('信号滤波后时域图');axis([0.2 0.25 -2 2]);%限定图像坐标范围subplot(212)Fsf=fft(sf,512);%滤波后的信号频域图AFsf=abs(Fsf);%信号频域图的幅值f=(0:255)*fs/512;%频率采样plot(f,AFsf(1:256))%滤波后的信号频域图xlabel('频率/赫兹');ylabel('幅度');title('信号滤波后频域图');二、运行结果。
毕业设计(论文)开题报告-基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计
武昌理工学院信息工程学院
毕业设计(论文)开题报告
题目：基于MATLAB的FIR
数字滤波器的设计学院：信息工程学院
专业：通信工程
学号：20124226017
学生姓名：陈星
指导教师：李珊
二○一六年三月三日
说明：1.本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在正式开始做毕业设计(论文)的第3周之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师和学院答辩委员会审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。
基于Matlab的FIR数字滤波器的设计
电子技术课程设计--基于Matlab的FIR数字滤波器的设计专业年级：2009级通信工程专业指导老师：日期：2011年12月26号基于Matlab的FIR的数字滤波器的设计1、选题依据数字滤波器精确度高、使用灵活、可靠性高，具有模拟设备所没有的许多优点，已广泛应用于各个学科技术领域，例如数字电视、语音、通信、雷达、声纳、遥感、图像、生物医学以及许多工程应用领域。
随着信息时代数字时代的到来，数字滤波技术已经成为一门极其重要的学科和技术领域。
以往的滤波器大多采用模拟电路技术，但是，模拟电路技术存在很多难以解决的问题，例如，模拟电路元件对温度的敏感性，等等。
而采用数字技术则避免很多类似的难题，当然数字滤波器在其他方面也有很多突出的优点，所以采用数字滤波器对信号进行处理是目前的发展方向。
2、设计要求(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)深入了解利用Matlab 设计FIR 数字滤波器的基本方法。
(3)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
3、设计原理FIR 滤波器具有严格的相位特性，对于信号处理和数据传输是很重要的。
目 前 FIR 滤波器的设计方法主要有三种：窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波 纹逼近的最优化设计方法。
常用的是窗函数法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设 计方法。
本课题中的窗函数法比较简单，可应用现成的窗函数公式，在技术指标 要求高的时候是比较灵活方便的。
如果 FIR 滤波器的()h n 为实数，而且满足以下任意条件，滤波器就具有 准确的线性相位第一种：偶对称， ()()()()1,12h n h N n N φωω=--=--第二种：奇对称， ()()()()1,122h n h N n N φωωπ=---=--+ 对称中心在()12n N =-处。
基于MATLAB的FIR数字滤波器设计
基于MATLAB的FIR数字滤波器设计江楠;李伟【摘要】文中针对传统FIR滤波器设计方法繁琐,设计步骤和过程繁杂,且设计好滤波器之后,不能直观快速修改滤波器参数来观察滤波器变化,设计了基于MATLAB 的FIR数字滤波器.MATLAB功能强大,在进行有限脉冲响应滤波器(FIR)设计时,利用FDATool工具,根据不同需求,设计出不同的滤波功能.其能够快速处理目标函数,并将实时处理的结果曲线和目标函数进行理论对比,可以做到实时修改,使滤波器的设计更加方便、快捷、直观、节省时间.文中以FIR滤波器设计为例,对信号中噪声做出了处理,并用MATLAB进行了仿真,验证了理论的实现.%The for traditional FIR filter design method is tedious , complicated design steps and processes, and well designed filter cannot directly modify filter parameters to observe change filter, the design of the FIR digital filter based on MATLAB. MATLAB function is very powerful , in the finite impulse response filter (FIR) design, the use of FDATool tools, according to different needs, the design of different filtering functions. It can quickly deal with the objective function and theoretical comparison of the real-time processing of the curve and the objective function , can achieve real-time modification and enable the design of the filter is more convenient, fast and intuitive, save time. This paper takes the design of FIR filter as an example, and makes the processing of noise in the signal. The simulation is carried out with MATLAB, and the realization of the theory is verified.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)014【总页数】4页(P187-189,193)【关键词】MATLAB;FIR数字滤波器;仿真【作者】江楠;李伟【作者单位】1550部队辽宁大连 116023;1550部队辽宁大连 116023【正文语种】中文【中图分类】TN713.7随着数字技术的发展，数字信号处理被广泛研究，数字信号处理的应用也涉及到各个方面，通信中的编码解码、自动控制、语音识别和图像处理等[1]。
基于Matlab的FIR低通滤波器的设计与仿真
3 实例仿真
MATLAB 信号处理工具箱提供了基于窗函数的
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2 F IR 数字滤波器的窗函数设计方法
FI R 数字滤波器的设计是选择有限长度 (长度 j w 为 H )的单位脉冲响应 h ( n ) ,使其传输函数 H ( e )
N-1
1 数字滤波器的优点
所谓数字滤波器是指输入 、 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相 对比例 ,或者滤除某些频率成份的器件 . 与模拟滤波 器相比 ,数字滤波的优点是 : ( 1 )精度和稳定性高 ;
Vol . 30 №8 Aug . 2009
基于 Matlab的 F IR 低通滤波器的设计与仿真
郭德才
(吉林大学 四平链传动制造有限公司 ,吉林 四平 136000)
摘 要 : 该文利用数字信号处理理论和方法 ,利用 MATLAB 语言 ,通过实例设计一 F IR 数字低通滤波器 ,给出了 MATLAB 完整 程序 . 实例仿真结果表明 ,该低通滤波器对低频信号的滤波效果理想 ,达到了预期目的 . 关键词 : 数字滤波器 ; Matlab; F IR 中图分类号 : TN702 文献标志码 : A 文章编号 : 1008 - 7974 ( 2009) 08 - 0035 - 03 收稿日期 : 2009 - 02 - 15 作者简介 : 郭德才 ( 1952 - ) ,男 ,吉林省东丰县 ,吉林大学四平链传动制造有限公司 ,工程师 .
基于MATLAB设计FIR滤波器
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2 课题研究的现状与前沿 (1)1.3 本课题主要研究内容 (2)第二章基本原理概念 (3)2.1 数字滤波器简介 (3)2.2 MATLAB简介 (4)2.2.1 MATLAB系统的功能及特点 (4)2.2.2 MATLAB的发展 (4)第三章 FIR数字滤波器的原理与设计 (6)3.1 FIR数字滤波器的结构特点 (6)3.2 FIR的线性相位特性 (7)3.3 FIR数字滤波器设计的基本步骤 (7)3.4 FIR数字滤波器的设计方法 (8)3.4.1 频率取样法 (8)3.4.2 FIR滤波器的最优化方法 (9)3.4.3 窗函数法 (12)3.3.4 三种设计方法的比较 (12)第四章窗函数设计 (13)4.1 窗函数设计法的基本原理 (13)4.1.1 窗函数的理论根据 (13)4.1.2 常用窗函数 (14)4.1.3 MATLAB方法 (16)4.2 窗函数设计法的步骤 (17)第五章利用窗函数设计给定参数的FIR滤波器 (19)第六章结论分析 (22)参考文献 (24)致谢 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录程序清单. (25)基于MATLAB的窗函数法设计FIR滤波器摘要：数字滤波是数字信号处理中一个非常重要且应用普遍的技术。
FIR数字滤波器因其严格的线性相位等优点得到了广泛应用。
MATLAB是国际控制界的标准计算软件。
本文根据FIR数字滤波器设计的基本原理，介绍了窗函数，分析了数字滤波器的设计方法，对基于窗函数设计的FIR滤波器的特性进行了分析。
分别采用Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗和Kaiser窗，利用MATLAB语言设计数字FIR低通滤波器并给出了实验结果,达到了性能指标要求，引入了MATLAB工具软件进行设计。
用MATLAB设计数字FIR低通滤波器(哈明窗)
用MATLAB设计数字FIR低通滤波器（哈明窗）设计数字FIR低通滤波器，技术指标如下：Wp=0.2pi.rp=0.25db;Ws=0.3pi,as=50db.求解，如下图：程序：wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;trwidth=ws-wp;M=ceil(6.6*pi/trwidth)+1;%朝正无穷方向取整n=[0:1:M-1];wc=(ws+wp)/2%求的截止频率（弧度）hd=ideal_lp(wc,M) %调用计算理想低通滤波器的单位取样响应wham=(hamming(M))';%哈明窗函数h=hd.*wham;[H,w]=freqz(h,1,1000,'whole'); %求Z变换频率响应函数H=(H(1:1:501))';w=(w(1:1:501))'mag=abs(H);db=20*log10((mag+eps)/max(mag));pha=angle(H);grd=grpdelay(h,1,w);deltaw=2*pi/1000;Rp=-(min(db(1:1:wp/deltaw+1)))As=-round(max(db(ws/deltaw+1:1:501)))subplot(1,1,1)subplot(2,2,1),stem(n,hd);title('理想脉冲响应')axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('N');ylabel('hd(n)');subplot(2,2,2),stem(n,wham);title('Hamming窗')axis([0 M-1 -0 1.1]);xlabel('N');ylabel('w(n)');subplot(2,2,3),stem(n,h);title('实际脉冲响应')axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('N');ylabel('h(n)');subplot(2,2,4),plot(w/pi,db);title('相对标尺的幅度响应');grid on;axis([0 1 -100 10]);xlabel('frequency in pi units');ylabel('decibels');set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[0,0.2,0.3,1])%设置或修改LTI对象的属性值set(gca,'XTickMode','manual','XTick',[-50,0])set(gca,'XTickLabelMode','manual','XTickLabels',['50';'0'])子程序：function hd=ideal_lp(wc,N);a=(N-1)/2;n=[0:1:(N-1)];m=n-a+eps;hd=sin(wc*m)./(pi*m);。
基于matlab的FIR滤波器设计开题报告
一、研究背景数字滤波器和模拟滤波器有着相同的滤波概念，根据其频率响应特性可分为低通、高通、带通、带阻等类型，与模拟滤波器相比，数字滤波器除了具有数字信号处理的固有优点外，还有滤波精度高、稳定性好、灵活性强等优点。
数字滤波器可以过滤时间离散信号，通过对抽样数据进行数字处理来达到频域滤波的目的。
由于计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现。
FIR滤波器具有严格的线性相位，可以具有任意的幅度特性，且是可物理实现的因果系统，因此被广泛地应用在现代通信技术当中，如解调器中的位同步与位定时提取、自适应均衡去码间串扰以及话音的自适应编码等。
可见对基于MA TLAB的FIR滤波器的研究是具有非常重要的现实意义的。
在高度信息化的今天，随着计算机技术，基于视觉的图像处理技术，模式识别等领域的不断研究与发展，图像识别技术得到更快的发展，并在检测的实时性和准确性方面有更新的突破，所以将数字滤波器应用在工业缺陷零件的检测上也成为当今一热点课题。
MATLAB既具有结构化的控制语言，又能面向对象编程，语法限制不严格，具有强大的图形功能和功能强大的工具箱。
它为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器，并且提供了完整的联机查询、帮助系统和比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
二、国内外研究现状在数字信号处理中，FIR数字滤波器是最常用的单元之一。
数字滤波器精确度高、使用灵活、可靠性高，具有模拟设备所没有的许多优点，已广泛地应用于各个科学技术领域，例如数字电视、语音、通信、雷达、声纳、遥感、图像、生物医学以及许多工程应用领域。
随着信息时代数字时代的到来，数字滤波技术已经成为一门及其重要的科学和技术领域。
以往的滤波器大多采用模拟电路技术，但是，模拟电路技术存在很多难以解决的问题，例如，模拟电路元件对温度的敏感性，等等。
而采用数字技术则避免很多类似的难题，当然数字滤波器在其他方面也有很多突出的优点都是模拟技术所不能及的，所以采用数字滤波器对信号进行处理是目前的发展方向。
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本科毕业设计(论文)开题报告
论文题目基于Matlab的FIR低通滤波器设计
学生姓名专业班级性别
一、课题研究意义及现状
所谓数字信号处理技术是指运用数值计算的方法对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等的处理。
随着电子技术和电子计算机技术的发展，数字信号处理技术受到了越来越广泛的关注，数字信号处理的理论和技术也在不断丰富和完善，新的理论和新技术层出不穷。
可以说，数字信号处理是发展最快、应用最广泛、成效最显著的新科学之一，目前已广泛地应用在语音、雷达、声纳、地震、图像、通信、控制、生物医学、遥感遥测、地质勘探、航空航天、故障检测、自动化仪表等领域。
数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分之一，在数字信号处理中，数字滤波占有极其重要的地位。
滤波器可以分为IIR滤波器和FIR滤波器两大类，IIR滤波器并不能得到严格的线性相位特性，因此在许多实际应用中为了得到线性相位特征，还必须另外增加相位校正网络，使滤波器设计变得复杂，成本也高，而FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，还可以很容易的做到有严格的线性相位特性。
它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。
目前对数字滤波器的设计有多种方法，其中著名的Matlab软件包，功能强大、使用方便。
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。
利用Matlab信号处理工具箱可以快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器，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。
本课题在基于Matlab的FIR低通滤波器的设计方法、编程以及实际应用上有着积极的意义。
二、课题研究的主要内容和预期目标
主要研究基于Matlab的FIR低通滤波器。
具体是采用窗函数设计法、频率采样法、等波纹逼近法进行设计，并用Matlab软件编写程序进行仿真。
1．研究FIR滤波器的定义、分类、应用以及设计方法。
2．了解FIR滤波器窗函数的设计方法及原理。
3．了解FIR滤波器频率采样的设计方法及原理。
4．了解FIR滤波器等波纹逼近的设计方法及原理。
5．确定滤波器的技术指标，并进行Matlab仿真。
结合上述内容，设计编程，完成利用Matlab软件设计FIR低通滤波器并进行仿真优化。
通过设计编程，加深对知识的理解和运用。
三、课题研究的方法及措施
本课题主要研究的是基于Matlab的FIR低通滤波器设计，因此在研究过程中主要是采用理论分析结合软件仿真来实现。
总的研究方法是在课题研究之前，掌握一定的理论基础，了解FIR滤波器是如何进行信号各个波段的滤波的，在理论中寻找适合本课题的设计方案；然后，了解Matlab软件应用，使用Matlab软件设计数字低通滤波器并进行仿真优化，实现数字低通滤波器的滤波。
具体措施如下：
1. 首先阅读广泛资料，对FIR滤波器的定义、设计方法做一下介绍，分析FIR低通滤
波器的研究意义及作用。
2．Matlab作为工作平台和开发工具，熟悉Matlab软件程序设计的基本原理和实验环境，实现仿真。
3．针对FIR低通滤波器的滤波基本原理进行研究，查阅相关资料书籍。
并利用窗函数的设计方法进行滤波设计，并运用Matlab进行模拟仿真。
4．查漏补缺，进行论文的改进。
四、课题研究进度计划
2011/2012（第一学期）：
明确任务，收集资料，确定系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译以及开题答辩。
2011/2012（第二学期）：
第1周至第3周：完成理论基础的研究，重点学习基于Matlab的FIR低通滤波器的设计方法，特别是窗函数法的运用。
第3周至第4周：掌握Matlab程序开发方法、调试工具的使用及优化级别的选择等，实现数字滤波器的设计与仿真。
编写基于Matlab的FIR低通滤波算法并进行
调试仿真和反复论证。
第5周至第6周：完善设计作品，论文修改。
进行方案的补充和修改；撰写毕业论文，修改完善毕业论文。
第7周至第8周：做好论文答辩的PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。
五、参考文献
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指导教师意见
指导教师签名：
年月日。