基于MATLAB的FIR数字滤波器设计.doc

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1、本科毕业论文基于MATLAB的FIR数字滤波器设计摘要：在数字信号处理的基本方法中，滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论与相关设计也一直是人们研究的重点之一。其中FIR数字滤波器是数字滤波器系统中常见的滤波器，FIR滤波器具有严格的相位特性，同时系统函数的极点加固定在原点上，因而是稳定的。MATLAB语言具有强大的图形绘制功能，因此本论文在MATLAB环境下，分别通过采用窗函数法、频率抽样设计法来设计FIR数字滤波器。仿真结果表明，在MATLAB环境下，可以根据要求的滤波器的特性,通过调整设计参数,最终达

2、到滤波器的最优设计。关键词:MATLAB；数字滤波器；FIR；窗函数；频率抽样TheDesignandSimulationofFirDigitalFilterBasedOnMATLABAbstract:indigitalsignalprocessinginthebasicmethod,filterisveryextensivealink,digitalfilterstheoryandrelateddesignalsohasalwaysbeenoneofthekeyresearch.IncludingFIRdigit

3、alfiltersisdigitalfiltersystemincommonfilter,FIRfilterhasstrictphasecharacteristic,andthesystemfunctionintheoriginalpointwithfixedpole,isstable.MATLABlanguagehaspowerfulgraphicsdrawingfunction,thereforethispaperrespectivelyinMATLABenvironment,byusingwindowfunc

4、tionmethod,frequencysamplingdesignmethodtodesignFIRdigitalfilters.ThesimulationresultsindicatethattheMATLABenvironment,canaccordingtorequirementsofthefilterbyadjustingthecharacteristics,designparameters,andfinallyreachtheoptimaldesignofthefilter.Keywords:MATLA

5、B；digital；filter；FIR；WindowFunction；Frequencysampling目录一、引言1二、FIR滤波器简介2（一）FIR滤波器的种类21.数字集成电路FIR滤波器22.DSP芯片FIR滤波器23.可编程FIR滤波器2（二）FIR数字滤波器的特性3三、MATLAB简介4（一）基本功能4（二）MATLAB语言中的几个函数介绍5四、FIR滤波器的设计6（一）窗函数法6（二）用窗函数设计FIR滤波器6（三）频率抽样法8（四）利用频率抽样法设计FIR滤波器11（五）FIR滤波器的实现121.

6、滤波器结构的选择122.确定系数的字长14（六）FIR数字滤波器的MATLAB设计151.设计原理152.设计步骤16五、FIR数字滤波器的仿真实例17六、结论20七、参考文献22致24附录25一、引言随着信息和数字技术的发展，数字信号已成为当今极其重要的学科和技术领域之一。它在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用。在数字信号处理的基本方法中，滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论与相关设计也一直是人们研究的重点之一。数字滤波器(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组

7、成的一种装置，在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种，根据数字滤波器冲激响应的时域特征，可将数字滤波器分为长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器两种。其中FIR滤波器具有严格的相位特性，同时系统函数的极点加固定在原点上，因而是稳定的。MATLAB是第四代计算机语言，是目前公认的国际上最流行的科学与工程计算的软件工具。强大的设计功能是MATLAB在滤波器设计更方便快捷。由于MATLAB具有强大运算功能，所以MATLAB的数字滤

8、波器设计法可以快速有效的设计由软件组成的常规的上述数字滤波器，其特点是设计方便、快捷，极大的减轻了工作量。二、FIR滤波器简介FIR(FiniteImpulseResponse)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，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，