基于MATLAB的FIR数字滤波器设计 毕业论文.doc

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 The Design and Simulation of Fir Digital Filter Based On MATLAB Abstract: in digital signal processing in the basic method, filter is very extensive a link, digital filters theory and related design also has always been one of the key research. Including FIR digital filters is digital filter system in common filter, FIR filter has strict phase characteristic, and the system function in the original point with fixed pole, is stable. MATLAB language has powerful graphics drawing function, therefore this paper respectively in MATLAB environment, by using window function method, frequency sampling design method to design FIR digital filters. The simulation results indicate that the MATLAB environment, can according to requirements of the filter by adjusting the characteristics, design parameters, and finally reach the optimal design of the filter. Keywords: MATLAB；digital；filter；FIR；Window Function；Frequency sampling 目 录 一、引言 1 二、FIR滤波器简介 2 （一）FIR滤波器的种类 2 1.数字集成电路FIR滤波器 2 2.DSP芯片FIR滤波器 2 3.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 12 1.滤波器结构的选择 12 2.确定系数的字长 14 （六）FIR 数字滤波器的MATLAB设计 15 1.设计原理 15 2.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 致谢 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(digital filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置，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