课程设计----MATLA在数字滤波器设计中的应用

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1、 1 MATLABMATLAB 程序设计与应用 课程序设计与应用 课 程程 论论 文文 MATLAMATLA 在数字滤波器设计中的应用在数字滤波器设计中的应用 课 程 名 称 MATLABMATLAB 程序设计与应用程序设计与应用 考 查 学 期 第三学年第一学期第三学年第一学期 考 查 方 式 课程论文课程论文 姓 名 2 摘要摘要：传统的数字滤波方法仅仅依靠外部信号的正负信息，根本没有办法对信 号进行准确的滤波处理，得不到真正的外部信号信息，而且设计过程复杂，计算 工作量大，滤波特性调整困难，影响了它的应用。然而数字滤波是语音和图像处 理、模式识别、频谱分析等应用中的一个基本处理算法，在数

2、字信号处理中占有 极其重要的地位。本文利用 MATLAB 设计 FIR 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。 关键词关键词：数字滤波器 FDATool Matlab 滤波 Simulink 引言引言 滤波器的设计方法分为传统的滤波方法和数字滤波方法。 传统的数字滤波器 设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶 滤波器时工作量很大。利用 MATLAB 信号处理工具箱（Signal Proc

3、essing Toolbox）和 simulink 可以快速有效的实现数字滤波器的设计与仿真。 随着科学 技术的发展，数字滤波器在数字信号处理领域中已经得到了广泛应用。 一一 数字滤波器、数字滤波器、MatlabMatlab 和和 SimulinkSimulink 的简要介绍的简要介绍 数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法， 将代表输入信号的数字时间 序列转化为代表输出信号的数字时间序列，并在转化过程中，使信号按预定的形 式变化。数字滤波器有多种分类，根据数字滤波器冲激响应的时域特征，可将数 字滤波器分为两种，即无限长冲激响应（IIR）滤波器和有限长冲激响应（FIR） 滤波器。 IIR 数

4、字滤波器具有无限宽的冲激响应， 与模拟滤波器相匹配。 所以 IIR 滤波器的设计可以采取在模拟滤波器设计的基础上进一步变换的方法。FIR 数字 滤波器的单位脉冲响应是有限长序列。 它的设计问题实质上是确定能满足所要求 的转移序列或脉冲响应的常数问题，设计方法主要有窗函数法、频率采样法和等 波纹最佳逼近法等。 Matlab 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交 互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以 及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环 境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了 一种全面的解决方案。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 来解算问题要比用 C，FORTRAN 等语言 完成相同的事情简捷得多，并且 mathwork 也吸收了像 Maple 等软件的优点,使 MATLAB 成为一个