数字信号处理课程设计报告--FIR数字滤波器设计及MATLAB实现

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1、 数字信号处理 课程设计报告课程设计报告 FIR 数字滤波器设计及数字滤波器设计及 MATLAB 实现实现 专专 业：业： 通信工程通信工程 班班 级：级： 通信通信 11 级级 组组 次：次： 第第 10 组组 姓名及学号：姓名及学号： 姓名及学号：姓名及学号： 组组 员员 承承 担担 任任 务务 朱冠菲朱冠菲 查询资料 编写程序 讨论分析制作报告 吴晶晶吴晶晶 查询资料 编写程序 讨论分析制作报告 制作 PPT 指指 导导 教教 师师 评评 价价 意意 见见 目目 录录 引 言 1 1、设计目的 1 1.1 综述 1 1.2.数字信号处理的简介 1 1.3.MATLAB 的简介 . 2 2

2、、设计任务 2 3、设计原理 2 3.1.概述 . 2 3.2设计思想 2 3.2.1双线性变换法简介 . 2 3.2.2 方案论证及确定 3 4、设计过程 4 4.1设计方案 5 4.2解析计算 5 4.3MATLAB 程序仿真 6 4.4.结论 . 8 5、收获与体会 8 数字信号处理课程设计 第 1 页 数字高通巴特沃斯滤波器的设计数字高通巴特沃斯滤波器的设计 摘摘 要要 本文基于巴特沃斯高通滤波器的设计原理及双线性变换法，介绍了数字高通滤波器的 设计原理和设计步骤，并结合了 MATLAB 实现数字高通巴特沃斯滤波器的仿真。该设计证明 数字高通巴特沃斯滤波器具有平稳的幅频特性。 关键词：

3、巴特沃斯；模拟低通；数字高通；频率；MATLAB 仿真 引引 言言 滤波器（filter）是一种对信号有处理作用的器件或电路。所谓数字滤波器，是指输 入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者 滤除某些频率成分的数字器件或程序。现代滤波器的设计，多是采用滤波器变换的方法加 以实现,主要是通过对低通原型滤波器进行频率变换,来得到新的目标滤波器。理想的低通 滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过，而所有高于截止频率的信号都应该被 无限的衰减，从而在幅频特性曲线上呈现矩形。理想的特性是无法实现的，所有的设计是 力图逼近矩形滤波器的特性。根据所选的逼近函数的不

4、同，可以得到不同的响应。由于“巴 特沃斯响应”带通滤波器具有平坦的响应特性，所以通常会选用“巴特沃斯响应”。 1 1、设计目的、设计目的 1.11.1 综述综述 巩固所学的理论知识，提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力，更好地将理论与实 践相结合，掌握信号分析与处理的基本方法与实现，熟练使用 MA TLAB语言进行编程实现。 1.2.数字信号处理的简介数字信号处理的简介 数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。简单地说，数字信号处 理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它的英文原名叫 digital signal 数字信号处理课程设计 第 2 页 proc

5、essing，简称 DSP。另外 DSP 也是 digital signal processor 的简称，即数字信号处 理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。有时人们也将 DSP 看作是 一门应用技术，称为 DSP 技术与应用。 1.3.MATLAB 的简介的简介 MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数 据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 两 大部分。MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分 相似，故用 MATLAB 来解算

6、问题要比用 C，FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多，并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等软件的优点，使 MATLAB 成为一个强大的数学软件 2 2、设计任务、设计任务 设计一个数字高通滤波器，要求通带截止频率，0.8 p rad通带衰减不大于3dB，阻 带截止频率0.5 s rad，阻带衰减不小于18dB。希望采用巴特沃斯型滤波器。 3 3、设计原理、设计原理 3.1.3.1.概述概述 对于数字高通滤波器的设计，通用方法为双线性变换。可以借助于模拟滤波器的频率变 换设计一个高通的过渡模拟滤波器，再通过双线性变换将其转换成高通的数字滤波器。 3.23.2设计思想设计思想 3.23.2.1.1双线性变换法简介双线性变换法简介 双线性变换法是从频域出发，使数字滤波器的频率响应与模拟滤波器的频率响应相似 数字信号处理课程设计 第 3 页 的一种变换法。直接使数字滤波器的频率响应，逼近模拟滤波器的频率响应,从而求得 H(z)。 优点：避免了频率响应的混迭，消除了频谱混叠现象；在