带波动检验最小阻带衰减绘图幅度响应单位频率单位分贝幅度响应单位频率单位分贝图用海明窗设计的数字低通滤波器的幅度响应汉宁窗设计线性相位高通数字滤波器要求高通数字滤波器指标为阻带衰减通带衰减度数字阻带截止频率弧度数字通带截止频率弧因为衰减为，所以选择汉宁窗。过渡带宽为，由公式，所以。程序如下频率归化,频率响应,实际低通滤波器的,幅频衰减特性,频率相位相频特性,频率幅值幅频特性实际低通滤波器的幅频衰减特性频率相位相频特性频率幅值幅频特性图汉宁窗设计的高通数字滤波器用汉宁窗设计带通滤波器要求如下低端阻带截止频率低端通带截止频率高端通带截止频率高端阻带截止频率用实现的程序为幅度幅度波形如下图汉宁窗函数波形图幅度图汉宁窗函数频谱图图汉宁窗设计带通滤波器的冲击响应图或予以发表。致谢首先我要感谢我的论文指导老师苏玉娜，没有苏老师的帮助也就没有今天的这篇论文。本文从开题写作直至最后定稿，苏老师都给予了诸多建设性建议，并在百忙之中多次阅读。恩师严谨的治学态度科学的治学方法渊博的学识诲人不倦的精神和平易近人的工作作风令我景仰和敬慕，并使我受益终生。总之论文是做完了但在设计论文学习的过程中还存在着许多未知的问题，有待在日后的研究生学习中发现和解决。构思前的深思熟虑是减少修改论文工作量的重要方法，只有进行充分的准备，才能减少论文写作中工作量。虽然在写论文之前我做了许多的准备工作，但在写论文时仍然发现很多问题，有些问题是分析时的疏漏，有些则是如果不做无论如何也想不到的,尤其是用仿真时程序的调试问题，对于同个程序不同版本运行结果不样等各种问题。在做毕业设计的整个过程中，虽然遇到了各种各样的问题，但在指导老师苏老师和同学的帮助下，也都基本上得到了得到了解决，特别是苏老师老师对些问题分析的很详细很透彻，使我的毕业设计更加完善，在此感谢她的帮助。即将毕业离开学校，开始新的人生学习和探索，回首四年青春，历历在目，教过我的老师更是印象深刻，恋恋不舍，你们勤奋，执着，知识渊博，对待我们热情，友好如好朋友，再次感谢诸位老师四年的培育教导,参考文献程佩青数字信号处理第版北京清华大学出版社,丁玉美高西全数字信号处理西安西安电子科技大学出版社，薛年喜在数字信号处理中的应用北京清华大学出版社,陈怀堔，吴大正，高西全及在电子信息课程中的应用北京电子工业出版社，王艳芬,王刚等数字信号处理及实现北京清华大学出版社,黄忠霖，黄京符号运算及其应用北京国防工业出版社，幅度图汉宁窗设计带通滤波器的幅频响应图用凯塞窗函数设计个带阻滤波器指标如下下通带截至频率上通带截止频率阻带下限频率阻带上限频率通带最大衰减阻带最小衰减因为阻带最小衰减,所以选择布莱克曼窗或凯塞窗都可以设计，这里以凯塞窗为例进行设计。程序步骤如下,窗函数幅度窗函数的频谱窗函数的单位脉冲响应幅度带阻滤波器的幅度特性窗函数幅度窗函数的频谱窗函数的单位脉冲响应幅度带阻滤波器的幅度特性图用凯塞窗设计的带阻滤波器小结这章主要是用语言进行滤波器的设计和实现。本章滤波器的设计包括三部分线性相位数字滤波器的条件和特点，常用窗函数及其实现，基于窗函数的数字滤波器设计及其实现。数字滤波器的特点是稳定和线性相位特性，在常用窗函数及实现中，讨论了六种窗函数及其各自特性和相互比较，并结合进行实现在基于窗函数的数字滤波器设计中，根据设计的不同技术要求，选择了不同的窗函数，并利用提供的相关函数来设计实现数字滤波器。整个设计过程都是在理论分析的基础上，用语言来进行编程设计，最终实现了数字低通高通带通带阻四种滤波器的设计。滤波器的比较模拟滤波器与数字滤波器的比较从实现手段上看，模拟滤波器般是用电容电感等这些模拟器件搭建的，数字滤波器可以通过软件或者数字芯片来实现。模拟滤波器参数改变时要更换电容电感，很麻烦。数字滤波器参数改变时有时只需要修改下系数就可以做到了如软件实现时。从技术指标上看，如果要让模拟滤波器达到就非常困难了，而数字滤波器可以比较容易地达到这个指标。连接模拟和数字滤波器的桥梁我觉得是采样定理。般是将模拟信号进行采样如变换得到数字信号，再将这些数字信号通过数字滤波器，此时滤波器输出的是数字信号，再进行个转换器就得到了。从到可以理解为模拟滤波。与数字滤波器的比较从性能上说，滤波器系统函数的极点可以位于单位圆内的任何位置，因此在相同设计指标下与滤波器相比，实现滤波器的阶次低，即所用的存储单元少，从而经济高效，但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。相反，却可以得到严格的线性相位，但是滤波器系统函数的极点固定在原点。所以只能通过较高的滤波器阶次实现相同指标与滤波器相比的滤波器设计。对于同样的滤波器设计指标，滤波器的阶次比滤波器高倍，结果成本较高，信号延时也较大。从结构上说，滤波器必须采用递归结构，极点位置必须在单位圆内，否则系统将不稳定。在这种结构中，由于运算过程中对序列进行舍入处理，这种有限字长效应有时会产生寄生振荡相反，滤波器采用非递归结构，不存在稳定性的问题，同时运算误差也较小。此外，滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同滤波器阶次的条件下，滤波器的运算速度比滤波器快得多。从设计工具看，滤波器可以借助模拟滤波器的成果，因此般都有有效的封闭形式的设计公式可供参考，计算工作量比较小，而且对计算工具的要求不高。滤波器般没有封闭形式的设计公式，窗函数法设计滤波器也仅给出了窗函数的计算公式，但是在计算通阻带衰减时无显示表达式。般滤波器的设计只有计算程序可循，因此它对计算工具要求较高。另外，滤波器虽然设计简单，但主要用于设计具有片段常数特性的滤波器，如低通高通带通及带阻等，往往脱离不了模拟滤波器的格局。而滤波器则要灵活的多，易于实现些特殊的应用，如构建微分器或积分器。综上所述，和滤波器各有所长，所以在实际应用中，选择滤波器型号时，应该从多方面加以考虑。例如在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用较为合适而对于线性相位要求较高的场合，如图像信号处理数据传输等以波形携带信息的系统，则选用滤波器较好。总结通过漫长而充实的毕业设计，我学到了很多东西检索文献的能力，即要懂得查找与课题有关的资料线索著作论文，使用相关的工具书收集资料的能力，即按照索引有目的地查找和搜集有关资料，这就要学会利用图书馆，力求详细地占有资料，必要时还须进行实地调查阅读文献资料的能力。这是在检阅文献过程中不可缺少的能力鉴别资料的能力，即对搜集或调研得来的各种资料进行处理，鉴别其真伪与价值归纳综述能力，即要把收集和阅读的文献资料加以疏理和归纳，综述有关课题的研究现状和前沿情况。这是做研究工作不可缺少的环逻辑思维和分析综合能力，也就是能够遵循逻辑规则，运用概念进行判断推理，对需要解决的问题进行分析，将其联系起来加以思考，在新的联系中发现研究对象的新的属性创新能力，也就是通过对问题的分析，运用新材料解决问题或提出解决问题的新方法新角度，或提出新看法新观点新假设。这就要求运用创造性思维，要创新，要有新意文字表述能力，既要将研究的结论用文字有条有理有论有据的表述出来，以成果的形式呈现出图切比雪夫型滤波器的幅频特性基于实现通过比较上面几个实例我们可以看出，巴特沃斯滤波器从其幅频特性可见，它的通带误差低端小，高端大。为了保证滤波器通带高端的性能指标，滤波器的阶数就会较高。切比雪夫滤波器的波纹逼近理想特性，使通带内误差分布均匀，这样，在相同指标情况下，切比雪夫滤波器的阶数比巴特沃斯滤波器要求要低，但相位特性比巴特沃斯滤波器差，且设计相对复杂。切比雪夫滤波器的特点是通带内等波纹，阻带单调切Ⅰ通带内单调，阻带等波纹切Ⅱ优点是相同指标下，阶数较低，结构简单缺点是通带内相位特性较差。模拟数字滤波器的转换在设计了模拟低通滤波器后，就可以把它们变成数字滤波器了。这些变换均是复值映射，许多文献对此都有研究，根据数字滤波器所保持的模拟滤波器的不同特性，研究出不同的变换技术。其中，最重要的有两种冲击响应不变法和双线性变换法。冲击响应不变法冲击响应不变法的基本原理是从滤波器的冲击响应出发，对具有传递函数的模拟滤波器的冲击响应，以周期采样所得的离散序列作为数字滤波器的冲击响应。考虑对上式进行拉普拉斯变换就可以得到由于是的函数，并令，于是得到这样就完成了从域到域的变换。这实际上是从拉普拉斯变换到变换的标准变换，或者叫做冲击响应不变变换。上式是非递归的，但是如果是的有理函数，即分子中的取值为，分母中的取值为且则根据冲击响应不变变换原理，也是个有理函数，这样可以用递归形式实现滤波器。根据上述理论，将举例在环境下用函数实现脉冲响应不变法设计数字低通滤波器。其函数为其中，表示数字滤波器自变量为的分子多项式，表示数字滤波器自变量为的分母多项式，表示模拟滤波器自变量为的分子多项式,表示模拟滤波器自变量为的分母多项式，表示采样变换参数。运用冲击响应不变法设计个低通型数字滤波器，其通带上限临界频率是，阻带临界频率是，采样频率是，在通带内的最大衰减为，阻带内的最小衰减为。程序如下把数字滤波器的频率特征转换成模拟滤波器的频率特征选择滤波器的最小阶数。创建低通滤波器的原型实现低通向低通的转换,运用冲击响应不变法把模拟滤波器转换成数字滤波器绘出频率响应曲线,幅值频率冲击响应不变法低通滤波器把数字滤波器的频率特征转换成模拟滤波器的频率特征选择滤波器的最小阶数。创建低通滤波器的原型实现低通向低通的转换,运用冲击响应不变法把模拟滤波器转换成数字滤波器绘出频率响应曲线,幅值频率冲击响应不变法低通滤波器幅值频率冲击响应不变法低通滤波器图冲击响应不变法设计数字低通滤波器的特性冲击响应不变法的特点有模拟频率与线性频率之间的转换是线性的，并保持了模拟滤波器的时域瞬态特性当模拟滤波器频率响应不是严格限带时，用冲击响应不变法设计出的数字滤波器会出现混叠现象由于在中提到的冲击响应不变法设计出的数字滤波器会出现混叠现象，使这种设计方法受到限制，即当不是严格限带或在时域变化不太稳，而设计性能又要求较高时，则不宜使用这种方法。总结以上，冲击响应不变法的优点是频率坐标变换是线性的，即，如不考虑频率混叠现象，用这种方法设计数字滤波器会很好的重现原模拟滤波器的频率响应。另外个优点是数字滤波器的单位脉冲响应完全模仿模拟滤波器的单位冲激响应，时域逼近好。但其也具有很大的缺点，若抽样频率不高或其它原因将产生混叠失真，不能重现原模拟滤波器频率响应。所以，冲击响应不变法适合低通带通滤波器的设计，不适合高通带阻滤波器的设计。双线性变换法利用脉冲响应不变法设计数字滤波器时，由于的频率关系是根据推导的，所以使轴每隔便映射到单位圆上周，引起了频域混叠的现象。为克服这现象，人们希望能够找到由平面到平面