【41页】毕业论文：基于MATLAB的IIR滤波器设计与仿真.doc文档在线阅读

根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。

在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。

无论是信号的获取传输而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是个二维离散空间序列。

数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的种形式。

例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别对信号进行种变换，使之更适合于传输，存储和应用对信号进行编码以达到数据压缩的目的，等等。

数字滤波技术是数字信号分析处理技术的重要分支。

缩的目的，等等。

数字滤波技术是数字信号分析处理技术的重要分支。

的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的种形式。

例如，对数字信号经行滤波以限制他部分内容简介的离散化量化，这类模拟信号便成为维数字信号。

因此，数字信号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是个维离散时间序列而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是个二维离散空间序列。

数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要的种形式。

例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与其他信号进行分离对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别对信号进行种变换，使之更适合于传输，存储和应用对信号进行编码以达到数据压缩的目的，等等。

数字滤波技术是数字信号分析处理技术的重要分支。

无论是信号的获取传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。

在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。

数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。

数字滤波器，根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类无限冲激响应滤波器和有限冲激响应滤波器。

与滤波器相比，的实现采用的是递归结构，极点须在单位圆内，在相同设计指标下，实现滤波器的阶次较低，即所用的存储单元少，从而经济效率高。

是英文矩阵实验室的缩写。

它是美国的公司推出的套用于科学计算和图形处理可视化高性能语言与软件环境。

的信号处理工具箱是专门应用于信号处理领域的专用工具箱，它的两个基本组成就是滤波器的设计与实现部分以及谱分析部分。

工具箱提供了丰富而简便的设计，使原来繁琐的程序设计简化成函数的调用。

只要以正确的指标参数调用相应的滤波器设计程序或工具箱函数，便可以得到正确的设计结果，使用非常方便。

数字滤波器的应用现状与发展趋势在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。

根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。

在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。

广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真语音处理语音处理是最早应用数字滤波器的领域之，也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之。

该领域主要包括个方面的内容第，语音信号分析。

即对语音信号的波形特征统计特性模型参数等进行分析计算第二，语音合成。

即利用专用数字硬件或在通用计算机上运行软件来产生语音第三，语音识别。

即用专用硬件或计算机识别人讲的话，或者识别说话的人第四，语音增强。

即从噪音或干扰中提取被掩盖的语音信号。

第五，语音编码。

主要用于语音数据压缩，目前已经建立了系列语音编码的国际标准，大量用于通信和音频处理。

近年来，这个方面都取得了不少研究成果，并且，在市场上已出现了些相关的软件和硬件产品，例如，盲人阅读机哑人语音合成器口授打印机语音应答机，各种会说话的仪器和玩具，以及通信和视听产品大量使用的音频压缩编码技术。

图像处理数字滤波技术以成功地应用于静止图像和活动图像的恢复和增强数据压缩去噪音和干扰图像识别以及层析射线摄影，还成功地应用于雷达声纳超声波和红外信号的可见图像成像。

通信在现代通信技术领域内，几乎没有个分支不受到数字滤波技术的影响。

信源编码信道编码调制多路复用数据压缩以及自适应信道均衡等，都广泛地采用数字滤波器，特别是在数字通信网络通信图像通信多媒体通信等应用中，离开了数字滤波器，几乎是寸步难行。

其中，被认为是通信技术未来发展方向的软件无线电技术，更是以数字滤波技术为基础。

电视数字电视取代模拟电视已是必然趋势。

高清晰度电视的普及指日可待，与之配套的视频光盘技术已形成具有巨大市场的产业可视电话和会议电视产品不断更新换代。

视频压缩和音频压缩技术所取得的成就和标准化工作，促成了电视领域产业的蓬勃发展，而数字滤波器及其相关技术是视频压缩和音频压缩技术的重要基础。

雷达雷达信号占有的频带非常宽，数据传输速率也非常高，因而压缩数据量和降低数据传输速率是雷达信号数字处理面临的首要问题。

告诉数字器件的出现促进了雷达信号处理技术的进步。

在现代雷达系统中，数字信号处理部分是不可缺少的，因为从信号的产生滤波加工到目标参数的估计和目标成像显示都离不开数字滤波技术。

雷达信号的数字滤波器是当今十分活跃的研究领域之。

声纳声纳信号处理分为两大类，即有源声纳信号处理和无源声纳信号处理，有源声纳系统涉及的许多理论和技术与雷达系统相同。

例如，他们都要产生和发射脉冲式探测信号，他们的信号处理任务都主要是对微弱的目标回波进行检测和分析，从而达到对目标进行探测定位跟踪导航成像显示等目的，他们要应用到的主要信号处理技术包括滤波门限比较谱估计等。

生物医学信号处理数字滤波器在医学中的应用日益广泛，如对脑电图和心电图的分析层析射线摄影的计算机辅助分析胎儿心音的自适应检测等。

音乐广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真数字滤波器为音乐领域开辟了个新局面，在对音乐信号进行编辑合成采用窗函数设计时，通带截止频率处的幅值衰减固定为，所以不必定义。

广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真选项，当选取采用窗函数设计，该选项可定义，它包含了各种窗函数。

基于函数的滤波器设计完成后，需要对已设计的滤波器的频率响应要进行校核。

要得到幅频相频响应特性，运算量也是很大的。

而利用强大的信号处理界面工具进行计算机辅助设计，可以快速有效地设计数字滤波器，大大地简化了计算量。

设计数字滤波器我们将以个滤波器的设计实例来具体说明使用工具箱的方便。

要求设计型低通滤波器满足指标，首先在中选择高通滤波器，然后在下面的中选择类型，并且指定项中的阶数，由于是设计滤波器，其下面就不必选择。

然后在中选择为，给出采样频率最后在中选择为，。

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击响应和零极点配置等特性。

设计完成后将结果保存，封装为文件，下面是运用设计滤波图设计主界面广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真图相频特性图冲击响应特性从以上这些我们可以清晰明了的看到设计的该滤波器的幅频，相频和冲击响应特性，总之，使用工具包设计和分析滤波器，是非常方便易行的，而且交互性良好，不需要极其复杂的程序编制就可以实现。

而且我们在最后的仿真模型设计中将载入这模块进行信号滤波。

仿真滤波器是个进行动态系统建模仿真和综合分析的集成软件包。

它可以处理的系统包括线性非线性系统离散连续及混合系统单任务多任务离散事件系统。

本章通过调用中的功能模块构成数字滤波器的仿真框图，在仿真过程中，可以双击各功能模块，随时改变参数，获得不同状态下的仿真结果。

首先建立信号传输仿真模块，先打开工具箱，并且建立个，在这个空白中进行环节库及框图的建立，在菜单下广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真找到，双击图标，将正弦信号源和常量信号源拉到中，然后分别找到离散正弦信号源，乘法器和加法器以及示波器，然后把需要用来设计数字滤波器的模块都拉到中，把环节都布好后，把各环节的端口按框图连接起来。

下面就来仿真节中信号处理的模型，以框图的方式直观地现实信号处理的过程，信号源为，在离散信号模块中设定参数分别为，在环境中，将中封装好的滤波器文件载入中，生成仿真框图和滤波效果如图所示。

图仿真模型图滤波效果广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真结果显示，仿真模型中显示三个不同频率的正弦信相加后的波形，干扰后的混合信号是个夹杂多频率的信号，我们所需要的有用信号在传输过程中不可避免的受到其他频率信号干扰，我们的目的就是得到所需要的频段信号，尽可能滤除干扰信号，滤波效果的图中就是滤波后信号与原始抽样信号的的波形图，经滤波后，信号周期约为，即频率为，说明滤波效果很好。

通过分析，说明中各种非常有用的工具箱不仅对于设计数字滤波器非常有用，而且对于整个信号仿真处理具有相当可视化的效果，从仿真的效果来看，是达到了技术指标的要求。

广西科技大学筹毕业设计论文基于的滤波器设计与仿真总结通过这几个实验方法，对设计数字滤波器的整个过程有了很好的掌握。

其中对脉冲响应不变法设计模拟滤波器的运用，也更加清楚了。

通过对数字滤波器的设计，熟悉了的运行环境，初步掌握了语言在数字信号处理中些基本库函数的调用和编写基本程序等应用熟悉了滤波器设计的般原理，对滤波器有了个感性的认识加深了对滤波器设计中产生误差的原因以及脉冲响应不变法优缺点的理解和认识。

总之，使理论联系了实