iir带通滤波器的设计课程设计

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1、IIR带通滤波器的设计课程设计目录1绪论21.1数字滤波器的研究背景与意义21.2数字滤波器的使用现状和发展趋势21.3数字滤波器的实现方法分析51.4MATLAB软件简介52数字滤波器的概述72.1IIR数字滤波器82.2数字滤波器的设计原理93IIR带通滤波器的原理及结构113.1直接型结构113.2级联型结构123.3并联型结构134IIR带通滤波器的MATLAB仿真144.1仿真程序144.2仿真结果164.3仿真结果分析175心得体会18参考文献191绪论1.1数字滤波器的研究背景与意义当今，数字信号处理的技术飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同的

2、形式影响和渗透到其他的学科。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的关注。智能化，数字化和网络化是当今信息技术发展的大趋势，而数字化是智能化和网络化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号，电视信号，雷达信号，通信信号，导航信号，射电天文信号，生物医学信号，控制信号，气象新号，地震勘测信号，机械振动信号，遥感遥测信号，等等。上述的这些信号大部分是模拟信号，也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散

3、化（采样）和幅度上的离散化（量化），这类模拟信号便成为一维数字信号。因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散时间序列。数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的某种形式。例如，对数字信号进行离散，对信号进行频谱分析或者功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别，对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用，对信号进行编码以达到数据压缩的目的等等。1.2数字滤波器的使用现状和发展趋势在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信

4、号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音信号的不同特性，提取有用信号的过程成为滤波。实现滤波功能的系统被称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。（1）语音处理语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一，也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之一。该领域主要包括5个方面的内容：第一，语音信号分析。即对语音信号的波形特性，统计特性，模型参数等进行分析计算。第二，语音合成。即利用专用硬件或在通用计算机上运行软件来产生语音。第三，语音识别。即利用专用硬件或计算机识别人的讲话，或者识别说话的人。第四，语音增强

5、。即从噪音或者干扰中提取被掩盖的语音信号。第五，语音编码。主要用于语音数据的压缩，目前已经建立了一系列语音编码国际标准，大量用于通信和音频处理。（2）图像处理数字滤波技术已经成功地应用于静止图像和活动图像的恢复和增强，数据压缩，去噪音和干扰，图像识别以及层析X射线摄影，还成功地应用于雷达，声纳，超声波和红外线的可见图像成像。（3）通信在现代通信技术领域内，几乎没有一个分支不受到数字滤波器技术的影响。信源编码，信道编码，调制，多路复用，数据压缩以及自适应信道均衡等，都广泛的采用数字滤波器，特别是在数字通信，网络通信，图像通信，多媒体通信等应用中，离开了数字滤波器，

6、几乎是寸步难行，其中，别人玩是通信技术未来发展方向的软件无线电技术，更是以数字滤波技术为基础。（4）电视数字电视取代模拟电视已经是必然的趋势。高清晰电视的普及指日可待，与之配置的视频光盘技术已经形成巨大市场产业：可视电话和会议电视产品不断更新换代。视频压缩和音频压缩技术所取得的成就和标准化工作，促成了电视领域产业的蓬勃发展，而数字滤波器及其相关技术是视频压缩和音频压缩技术的重要基础。（5）雷达雷达信号占有的频带非常宽，数据传输速率也非常高，因而压缩数据量和降低数据传输速率是雷达信号数字处理面临的首要问题。告诉数字器件的出现促进了雷达信号处理技术的进步。在现代雷达

7、系统中，数字信号处理部分是不可缺少的，因为从信号处理，滤波，加工到目标参数的估计和目标成像的显示都离不开数字滤波技术。雷达信号的数字滤波器是当今十分活跃的研究领域之一。（6）声纳声纳信号处理分为两大类，即有源声纳信号处理和无源声纳信号处理，有源声纳系统涉及的许多理论和技术与雷达系统相同。例如，他们都要产生和发射脉冲是探测信号，他们的信号处理任务都主要是对微弱的目标回拨进行检测和分析，从而达到对目标进行探测，定位，跟踪，导航，成像显示等目的，他们要应用到的主要信号处理技术包括滤波，门限比较，谱估计等。（7）生物医学信号处理数字滤波器在医学中的应用日益广泛，如对脑电

8、图和心电图的分析，层析x