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關(guān)鍵詞:數(shù)字濾波器MATLAB無限沖激響應

原文

一、前言

1.1數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展概況

數(shù)字濾波是數(shù)字信號處理的一部分。數(shù)字信號處理主要是研究用數(shù)字或符號的序列來表示信號波形，并用數(shù)字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計信號的特征參量，或削弱信號中的多余分量和增強信號中的有用分量。具體來說，凡是用數(shù)字方式對信號進行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強、壓縮、估值、識別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號處理領(lǐng)域。

數(shù)字信號處理學科的一項重大進展是關(guān)于數(shù)字濾波器設計方向的研究。關(guān)于數(shù)字濾波器，早在40年代末期，就有人討論過他的可能性問題，在50年代也有人在研究生班討論過數(shù)字濾波的問題。直到60年代中期，才開始形成關(guān)于數(shù)字濾波器的一整套完整的正規(guī)理論。在這一時期，提出了各種各樣的數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)，有的以運算誤差最小為特點，有的則以運算速度高見長，而有的則二者兼而有之：出現(xiàn)了數(shù)字濾波器的各種逼近方法和實現(xiàn)方法，對遞歸和非遞歸兩類濾波器作了全面的比較，統(tǒng)一了數(shù)字濾波器的基本概念和理論。數(shù)字濾波器的一個重要發(fā)展是對有限沖激響應（FIR）和無限沖激響應（IIR）關(guān)系的認識轉(zhuǎn)化。在初期，一般認為IIR濾波器比FIR濾波器具有更高的運算效率，因而明顯地趨向于前者，但當人們提出用快速傅利葉變換（FFT）實現(xiàn)卷積運算的概念之后，發(fā)現(xiàn)高階FIR濾波器也可以用很高的運算效率來實現(xiàn)，這就促使人們對高性能FIR濾波器的設計方法和數(shù)字濾波器的頻域設計方法進行了大量的研究，從而出現(xiàn)了此后數(shù)字濾波器設計中頻域方法與時域方法并駕齊驅(qū)的局面。然而，這些均屬數(shù)字濾波器的早期研究，早期的數(shù)字濾波器盡管在語音、聲納、地震和醫(yī)學的信號處理中曾經(jīng)發(fā)揮過作用，但由于當時計算機主機的價格很昂貴，嚴重阻礙了專用數(shù)字濾波器的發(fā)展。

......

目錄

目錄

內(nèi)容摘要3

Abstract4

一、前言5

1.1數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展概況5

1.2MATLAB軟件簡介5

1.3數(shù)字濾波器及其MATLAB實現(xiàn)6

二、IIR濾波器的設計及其MATLAB的實現(xiàn)8

2.1模擬低通濾波器的設計8

2.2模擬—數(shù)字濾波器變換10

2.2.1脈沖響應不變變換10

2.2.2雙線性變換法12

2.3頻帶變換15

2.4小結(jié)21

三、圖形用戶界面的實現(xiàn)22

3.1MATLAB下的用戶界面控件對象22

3.1.1控件對象的創(chuàng)建22

3.1.2控件對象的類型和屬性23

3.2圖形用戶界面(GUI)設計24

3.2.1圖形用戶界面的制作過程24

3.2.2GUI設計工具集簡介及其功能24

3.3巴特沃斯IIR濾波器用戶界面的實現(xiàn)25

3.3.1主界面的實現(xiàn)25

3.3.2各個濾波器實現(xiàn)的界面25

3.3小結(jié)28

四、結(jié)束語29

參考文獻30

附錄一31

附錄二43

附錄三44

附錄四46

附錄五49

附錄六51

致謝53

參考資料

參考文獻

[1]樓順天李博菡«基于MATLAB的系統(tǒng)設計與設計——信號處理»，西安電子科技大學出版社，1999年。

[2]程佩青«數(shù)字濾波與快速傅利葉變換»，清華大學出版社，1988年。

[3]AlanV.Oppenheim﹒RonaldW.SchaferwithJohnR.Bush，«DISCRETE-TIMESIGNALPROCESSING»，UniversityofMassachusettsDartmouth

[4]柳承茂«MATLAB5.X入門與應用»，科學出版社，1999年。

[5]姚天任，江太輝«數(shù)字信號處理»，華中理工大學出版社，1987年。