FIR数字滤波器的设计

FIR数字滤波器的设计(任务书,开题报告,论文11400字)
摘  要
信号是信息传输的媒介，其在传输过程中很难避免掺入其他信号的干扰成分，而含有干扰成分的信号很容易对数字控制系统的表现产生较大的影响。所以，一般要求对给定的信号进行一定的处理，以便获取有用的部分。有限脉冲响应（FIR）数字滤波器遵守标准的线性相位特征，所以其在信号的采集、处理时往往得到普遍的运用。本文介绍了FIR数字滤波器的概念及相关特性，并借助MATLAB强大的运算处理与图像绘制功能，分别应用窗函数法、频率抽样法、最优等波纹发法、来实现FIR数字滤波器。MATLAB的仿真结果表明，可以通过对设计参数的调整，以满足要求的滤波器特性，最终达成滤波器的最优化设计。
关键词： FIR滤波器  窗函数法  频率抽样法  最优等波纹发法  优化设计

Design of FIR Digital Filter
Abstract
The signal is the carrier of information transmission. The transmission process is very difficult to avoid the interfering components of other signals, and the signal containing the interfering component is easy to disturb the performance of digital control system. Therefore, we always need to process the input signal in order to extract the useful part. Finite impulse response (FIR) digital filter has strict linear phase characteristics, so it has a wide range of application in signal acquisition and processing. This paper introduces the concept of FIR digital filter and related features, and with the help of MATLAB’s powerful computing and image rendering functions, respectively using the window function method, frequency sampling method and optimized equiripple method to design FIR digital filter. MATLAB simulation results indicate that the design parameters can be adjusted to meet the requirements of the filter characteristics, and finally achieve the optimal design of the filter.
Key Words: FIR filter; window function method; frequency sampling method; optimized equiripple method; optimal design
 

目录
摘  要    I
Abstract    II
目录    III
第一章 绪论    1
1.1 课题研究背景及意义    1
1.2 国内外研究现状    1
1.3 研究内容和技术方法    2
第二章 数字滤波器    4
2.1 数字滤波器的概念    4
2.2 IIR滤波器的概念及特征    4
2.3 FIR滤波器的概念及特征    5
2.4 IIR与FIR滤波器的比较    6
第三章 MATLAB简介    7
3.1 MATLAB的概要    7
3.1.1 MATLAB的发展历史    7
3.1.2 主要的功能    7
3.2 MATLAB的优点与特性    8
3.2.1 MATLAB的优点    8
3.2.2 MATLAB的语言特性    8
3.3 CVX工具箱    8
第四章 FIR数字滤波器的设计    9
4.1 窗函数法介绍    9
4.2 窗函数法设计FIR滤波器    9
4.3 频率抽样法介绍    11
4.4 频率抽样法设计FIR滤波器    14
4.5 最佳一致逼近理论    14
第五章 基于MATLAB的FIR滤波器设计    16
5.1 窗函数法的 MATLAB实现    16
5.1.1 窗函数法MATLAB中的调用介绍    16
5.1.2 窗函数性能对比    16
5.1.3 利用窗函数法实现低通、带通、多通带滤波器    17
5.2 频率抽样法的MATLAB实现    25
5.2.1 频率抽样法MATLAB中的调用介绍    25
5.2.2 利用频率抽样法实现低通、高通 DF    25
5.3 最佳等波纹法的MATLAB实现    30
5.3.1 频率抽样法MATLAB中的调用介绍    30
5.3.2 利用最佳等波纹法实现低通 DF    30
5.4 Simulink仿真实现低通滤波器    31
5.4 CVX工具箱实现FIR数字滤波器    34
结语    36
参考文献    38
致谢    41