基于MATLAB的数字滤波器的设计毕业论文.docx

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本科毕业论文（设计）

基于MATLAB的数字滤波器的设计

论 文 题 目 ：

英 文 题 目 ：

TheDesignOfDigitalFilterbasedonMATLAB

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指

导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢

的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我

为获得

及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究

提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示

了谢意。

作

者

签

名：

日

期：

指导教师签名：

日

期：

使用授权说明

本人完全了解

大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规

定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有

权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为

目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

日

期：

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他

个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人

和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由

本人承担。

作者签名：

日期：

年

月

日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校

保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅

和借阅。

本人授权

大学可以将本学位论文的全部或部分内容编

入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编

本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年

月

日

导师签名：

日期：

年

月

日

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摘

要

本文研究基于

MATLAB的数字滤波器的设计。

首先介绍了本课题研究的目的及意义，

调研了国内外数字滤波器应用现状及发展趋势；接着对

MATLAB软件的发展历史、语言特

点、功能特性进行了介绍；其次对数字滤波器进行了简介，其中包括数字滤波器的基本概

念、类型、设计步骤、基本结构等；然后本文重点描述了IIR和FIR数字滤波器的设计过

程和设计方法。

对于IIR

数字滤波器，详细的分析了双线性变换法、脉冲响应不变法：

对

于FIR数字滤波器，详细分析了窗函数法、最小二乘法、最优化设计法。

通过MATLA软B

件对五种不同方法编写的程序进行仿真，分析仿真结果，比较各种设计方法的适用范围和

它的不可替代性。

基于

MATLAB的数字滤波器的设计，将数字滤波器的设计集于一个软件

包，十分方便、直观、准确和可靠。

借助于

MATLAB设计滤波器的这种优越性，推动了滤

波技术的高速发展。

基于

MATLAB语言可扩充的特点，提高了编程的效率，节约了大量的

编程时间。

本文所研究的内容，对通过

MATLAB软件设计数字滤波器的发展起到一定的促

进和推动作用。

关键字：

IIR数字滤波器；FIR数字滤波器；脉冲响应不变法；双线性变换；窗函

数；最小二乘法；最优化设计

-3-

Abstract

ThispaperisbasedonthedesignofMATLABdigitalfilter.ItfirstIntroducesthepurpose

andsignificanceofthetopicandresearchestheapplicationstatusanddevelopmenttrendsofthe

digitalfilterathomeandabroad;Secondlyitpresentsthehistoricaldevelopmentofthe

MATLABsoftware.Thenitgivesabriefintroductionofthedigitalfilter,includingthebasic

conceptsofdigitalfilters,types,designstepsandthebasicstructure;Besidesitemphatically

describesthedesignprocessanddesignmethodsIIRandFIRdigitalfilter.ForIIRdigitalfilter,

adetailedanalysisofthebilineartransformandimpulseresponseinvarianceisgiven.ForFIR

digitalfilter,adetailedanalysisofthewindowfunctionmethod,leastsquaresmethod,optimized

designisgiven.SimulatingtheprogramwritteninfivedifferentmethodsthroughMATLAB

software,analysisthesimulationresultsandthencomparethescopeofapplicationofvarious

designmethodsandtheirirreplaceableability.ThedigitalfilterdesignbasedonMATLAB,

settingthedigitalfilterdesigninapackage,veryconvenient,intuitive,accurateandreliable.

Thissuperioritypromotestherapiddevelopmentoffilteringtechnology.Thefeaturesthat

MATLABlanguagefeaturescanbeexpandedimprovestheprogram'sefficiencyandsavesalot

ofprogrammingtime.Thecontentofthispaperplaysacertainroleinpromotingandfacilitating

thedevelopmentofthedigitalfilterbyMATLABsoftwaredesign.

Keywords:

IIRdigitalfilter;FIRdigitalfilter;Impulseresponseinvariance;doublelinear

transformation;Windowfunction;leastsquaresmethod;optimaldesign

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目

录

1引

言 1

1.1课题研究的目的和意义..................................................................................1........

1.2国内外发展现状和趋势..................................................................................2........

1.3本文研究的主要内容.....................................................................................3.........

2MATLAB软件概述 4

2.1发展历程及语言特点.....................................................................................4.........

2.2MATLAB的应用与功能特性..........................................................................5......

3数字滤波器简介 7

3.1数字滤波器的概念.........................................................................................7.........

3.2IIR数字滤波器的基本结构............................................................................8........

3.3FIR数字滤波器的基本结构...........................................................................9........

3.4数字滤波器的性能指标................................................................................1..0......

4数字滤波器的MATLAB实现 11

4.1IIR数字滤波器的MATLAB实现..................................................................1..1....

4.2FIR数字滤波器的MATLAB实现................................................................1..7....

总

结 27

主要参考文献 28

后

记...............................................................