活。

下面就利用本文要求设计个阶的带通滤波器，它的通带范围是到，采样频率为，。

本例中，首先在中选择带通滤波器在选项中选择，接着在相邻的右则选项中选择切比雪夫型指定项中的由于采用的是切比雪夫设计，不必在中选择然后在中选择为，给出采样频率，通带和最后在中选择为，。

设置完成后点击即可得到所设计的滤波器。

通过菜单选项可以在特性区看到所设计的幅频响应相频响应冲激响应和零极点配置等特性，如图所示。

设计完成后将结果保存为文件。

图滤波器的幅频相频和冲激响应特性区数字滤波器的程序设计上例滤波器的冲激响应可用程序设计如下阶数为幅值衰减为由图可知，这种滤波器在的通带范围内是等波纹的，而在阻带中是单调的，这是滤波器的幅频特性。

由图滤波器虽然设计简单，但主要是用于设计具有分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。

而滤波器则要灵活得多，尤其是他易于适应些特殊应用，如构成数字微分器或希尔波特变换器等，因而有更大的适应性和广阔的应用领域。

从上面的简单比较可以看到与滤波器各有所长，所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。

从使用要求上来看，在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用较为合适，这样可以充分发挥其经济高效的特点对于图像信号处理，数据传输等以波形携带信息的系统，则对线性相位要求较高。

如果有条件，采用滤波器较好。

当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。

结论利用的信号处理工具箱强大的信号处理功能，采用编程的方法设计数字滤波器，使设计达到了最优化并且它可以快速的实现数字滤波器的仿真，使设计达到了最简化。

本文设计的数字滤波器采用和两种方法来实现，其中采用巴特沃什，采用布莱克曼窗函数法，按设计指标要求进行设计。

利用采用编程的方法实现。

通过对数字滤波器和数字滤波器的比较可知数字滤波器幅频特性较好，而相频特性曲线呈非线性，会用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。

此外滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。

另外，也应看到，使原来烦琐的程序设计简化成函数的调用，特别是滤波器的表达方式和滤波器形式之间的相互转换显得十分简便，为滤波器的设计和实现开辟了片广阔的天地。

数字滤波器采用传统的设计方法要进行大量复杂的运算，而利用强大的计算功能进行计算机辅助设计，就可以快速要效的设计数字滤波器，大大的简化计算量，直观简便。

的信号处理工具箱包含了各种经典的和现代的数字信号处理技术，是个非常优秀的算法研究和辅助设计的工具。

在设计数字滤波器时，通常采用信号处理工具箱提供的设计模拟和数字滤波器的函数采用编程的方法和仿真实现，亦可以利用信号处理工具箱提供的滤波器设计和分析工具实现。

的种重要的工作方式就是文件的编程工作方式。

文件有两种形式，种是脚本文件，另种是函数文件。

文件的扩展名为。

文件可以通过任何纯文本编辑器进行编辑，也自带有文本编辑器，使用命令即可开启。

数字滤波的基本概念滤波器使信号产生失真，阶数比数字滤波器低，系统不稳定数字滤波器相位线性，信号在传输过程中不会产生失真，系统稳定，阶数高，而幅频特性难以满足要求。

参考文献蒋志凯数字滤波与卡尔曼滤波，北京中国科学技术出版社，赵健，李勇数字信号处理，北京清华大学出版社，陈怀琛数字信号处理教程释义与实现，北京电子工业出版社，邓华通信仿真及应用实例解析，北京人民邮电出版社，胡光书数字信号处理理论算法与实现，北京清华大学出版社，楼天顺基于的系统分析与设计信号处理，西安西安电子科技大学出版社，徐明远仿真在通信与电子工程中的应用，西安西安电子科技大学出版社，陈后金数字信号处理，北京高等教育出版社，美可知，在的范围内相移较小，其曲线近似条直线，失真较小当频率超过这范围时，相移较大，而且其曲线是非直线的，所以失真也较大。

图得到了滤波器的时域冲激响应，在有冲激响应，超过这范围的冲激响应近似为零，进而实现了带通滤波器的设计。

数字滤波器的仿真通过调用中的功能模块，可以构成数字滤波器的仿真框图。

在仿真过程中，双击各功能模块，随时改变参数，获得不同状态下的仿真结果。

例如原始信号，为随机信号，幅值为，通过传递函数为的滤波器可得到如图的仿真结果。

其中仿真过程中可导入所设计的滤波器文件。

图仿真结果比较图中和的波形可知，输入的原始信号经过滤波器滤波后，中波形的毛刺部分即干扰噪声被滤除，输出的信号更接近正弦波，如中所示波形。

由此说明，传递函数为的滤波器的设计是恰当的。

数字滤波器与数字滤波器的比较从性能上来说，滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素，对极点的惟限制是在单位圆内。

因此可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。

但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。

选择性越好，则相位非线性越严重。

滤波器传递函数的极点固定在原点，是不能动的，它只能靠改变零点位置来改变它的性能。

所以要达到高的选择性，必须用较高的阶数对于同样的滤波器设计指标，滤波器所要求的阶数可能比滤波器高倍，结果，成本较高，信号延时也较大如果按线性相位要求来说，则滤波器就必须加全通网络进行相位校正，同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。

而滤波器却可以得到严格的线性相位。

从结构上看，滤波器必须采用递归结构来配置极点，并保证极点位置在单位圆内。

由于有限字长效应，运算过程中将对系数进行舍入处理，引起极点的偏移。

这种情况有时会造成稳定性问题，甚至产生寄生振荡。

相反，滤波器只要采出版社，率响应进行校核，得到幅频相频响应特性，运算量也是很大的。

通常，待设计的数字滤波器，阶数和类型并不定是完全给定的，很多时候都是要根据设计要求和滤波效果不断进行调整，以达到设计的最优化。

在这种情况下，滤波器的设计就要进行大量复杂的运算，单纯的靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间使问题得到解决。

数字滤波器的设计是信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具，以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱。

可以设计几乎所有的常规滤波器，包括和的各种设计方法。

它操作简单，方便灵的种再沿度到度每隔度作变换，然后利用函数来重构骨架图像。

通过图像对比可以知道，重构后的图像和原图像十分接近。

，不同物质的射线人体的衰减系数分布，就能重建其断层或，图膨胀边界图又称为骨架提取，寻找二值图像的细化结构是图像处理的个基本问题。

在图像识别和图像压缩中要经常用到这样的细化结构。

例如，在识别字符之前，往往要对字符做细化处理，求出字符的细化结构。

图边界提取以上各种操作都是形态学图像处理经常要用到的些基本操作，他们对于形态学重构有着重要的作用。

所谓形态学重构就是根据幅图像的特征对另幅图像进行重复膨胀或腐蚀等操作，直到该图像的像素值不再变化为止，用来强调图像中与掩模图像中指定对象相致的部分，同时忽略图像中的其他对象。

这在医学影像领域有着极其重要的作用。

图像类型转换模块的实现要对幅索引图像滤波，首先必须将它转换成真色彩图像，否则要的作用。

图像类型转换模块的实现在许多图像处理工作中，都对图像类型有特定的要求，比如结果是毫无意义的。

在中，各种图像类型之间的转换关系如图所示图图像转换关系的图像处理工具箱提供了许多图像类型转换函数，来实现各种图像类型的转换。

例如函数，该函数的功能是通过颜色抖动来增加输出图像的颜色分辨率，从而实现转换图像。

该函数的调用格式如下，表示将真色彩图像按照指定的颜色映抖动成索引图像像表抖动成索引图像。

表示将灰度图像抖动成二值图像。

例，图二值处理因此在对图像的处理的过程中图像类型的转换变得尤为重要。

该模块以索引图像灰度图像和真色彩图像之间的相互转换为例，具体实现代码如下该函数的功能是通过设置亮度阈值将真色彩索引灰度图像转换成二值图。

该函数的调用格式如下分别表示将灰度图像索引图像和真色彩图像转换成二值图像，是归化的阈值，取值在，之间。

本系统所采用的是第种调用格式，具体程序如下图灰度到二值转换将图像转换成索引图像，图真色彩至索引转换正交变换在图像处理技术中，图像的正交变换技术有着广泛的应用，是图像处理的重要工具。

通过是在显示灰度图像时，仍然在后台使用系统预定义的默认的灰度颜色映射表。

二值图像与灰度图像相同，二值图像只需要个数据矩阵，每个像素只取两个灰度值。

二值图像可以采用和类型存储，工具箱中以二值图像作为返回结果的函数都使用类型。

图像图像，即真彩色图像，在中存储为的数据矩阵。

数组中的元素定义了图像中每个像素的红绿蓝颜色值。

需要指出的是，图像不使用颜色映射表。

像素的颜色保存在像素位置上的红绿蓝的强度值的组合来确定。

图像文件格式把图像存储为位的图像，红绿蓝分别占位。

这样可以有约万种颜色图像序列的图像处理工具箱中还支持将多帧图像连接成图像序列。

图像序列是个四维的数组，图像帧的序号在图像的长宽颜色深度之后构成第四维。

在中，各种图像类型之间的转换关系如图所示图图像类型间的转换第三章图像处理系统的详细设计用对图像进行处理是当前科技领域的个重要的课题，它采用的是用组有序的灰度或彩色数据元素构成图像，数组的每个元素对应于图像的个像素值。

这样就可以利用其强大的矩阵计活。

下面就利用本文要求设计个阶的带通滤波器，它的通带范围是到，采样频率为，。

本例中，首先在中选择带通滤波器在选项中选择，接着在相邻的右则选项中选择切比雪夫型指定项中的由于采用的是切比雪夫设计，不必在中选择然后在中选择为，给出采样频率，通带和最后在中选择为，。

设置完成后点击即可得到所设计的滤波器。

通过菜单选项可以在特性区看到所设计的幅频响应相频响应冲激响应和零极点配置等特性，如图所示。

设计完成后将结果保存为文件。

图滤波器的幅频相频和冲激响应特性区数字滤波器的程序设计上例滤波器的冲激响应可用程序设计如下阶数为幅值衰减为由图可知，这种滤波器在的通带范围内是等波纹的，而在阻带中是单调的，这是滤波器的幅频特性。

由图滤波器虽然设计简单，但主要是用于设计具有分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。

而滤波器则要灵活得多，尤其是他易于适应些特殊应用，如构成数字微分器或希尔波特变换器等，因而有更大的适应性和广阔的应用领域。

从上面的简单比较可以看到与滤波器各有所长，所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。

从使用要求上来看，在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用较为合适，这样可以充分发挥其经济高效的特点对于图像信号处理，数据传输等以波形携带信息的系统，则对线性相位要求较高。

如果有条件，采用滤波器较好。

当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。

结论利用的信号处理工具箱强大的信号处理功能，采用编程的方法设计数字滤波器，使设计达到了最优化并且它可以快速的实现数字滤波器的仿真，使设计达到了最简化。

本文设计的数字滤波器采用和两种方法来实现，其中采用巴特沃什，采用布莱克曼窗函数法，按设计指标要求进行设计。

利用采用编程的方法实现。

通过对数字滤波器和数字滤波器的比较可知数字滤波器幅频特性较好，而相频特性曲线呈非线性，会用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。

此外滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。

另外，也应看到，使原来烦琐的程序设计简化成函数的调用，特别是滤波器的表达方式和滤波器形式之间的相互转换显得十分简便，为滤波器的设计和实现开辟了片广阔的天地。

数字滤波器采用传统的设计方法要进行大量复杂的运算，而利用强大的计算功能进行计算机辅助设计，就可以快速要效的设计数字滤波器，大大的简化计算量，直观简便。

的信号处理工具箱包含了各种经典的和现代的数字信号处理技术，是个非常优秀的算法研究和辅助设计的工具。

在设计数字滤波器时，通常采用信号处理工具箱提供的设计模拟和数字滤波器的函数采用编程的方法和仿真实现，亦可以利用信号处理工具箱提供的滤波器设计和分析工具实现。

的种重要的工作方式就是文件的编程工作方式。

文件有两种形式，种是脚本文件，另种是函数文件。

文件的扩展名为。

文件可以通过任何纯文本编辑器进行编辑，也自带有文本编辑器，使用命令即可开启。

数字滤波的基本概念滤波器