数字滤波器l设计论文.docx

摘要本文主要介绍数字滤波器的设计，包括IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。IIR滤波器通过设计模拟低通滤波器，根据双线性变换法转成数字滤波器。FIR滤波器通过窗函数法或频率采样法设计数字滤波器，本文以窗函数法为例分析线性相位FIR数字滤波器的特性。本设计应用了MATLAB软件，通过MATLAB程序对信号进行频谱分析，设计滤波器技术指标，画出数字滤波器的幅度响应，通过音频回放和滤波前后的频谱图，分析滤波效果。关键字：数字滤波器，IIR，FIR，频谱分析，MATLABABSTRACTThisarticleintroducedthedigitalfilter，including IIR digitalfilter and FIR digitalfilter. Designed IIR filter with analog low-pass filter, and analog filtertransformdigitalfilter by bilinearmethod. DesignedFIR filter with window function or frequency sampling method. In this thesis, in the case of window function method, to have analyzed the features of linear phase FIRdigitalfilter.Digital filter was designed with MATLAB, analyzing spectrum, designing specifications of filter, drawing amplitude response of filter, all of these by MATLAB to achieve.At last, have analyzed effect through sound and spectrum.KEY WORG: digitalfilter IIR FIR spectrum MATLAB1.绪论1.1课题研究的目的和意义数字滤波在通信，图像编码，语音编码，雷达等许多领域有者十分广泛的应用。日常生活中，多媒体的录音访谈，刑侦的窃听，重要音频珍藏等等，数字滤波起着非常重要的作用，随着技术的不断发展，数字电路技术和计算机技术结合在一起，使得对数字信号处理系统功能的要求越来越强。以往的模拟滤波器在很多场合已经不能跟数字滤波相比，数字滤波有者突出的优点，主要是因为数字滤波器是过滤时间离散信号的数字系统，它可以用软件或硬件实现，而且在两种情况下都可以用来过滤实习信号和非实习信号。几乎在所有的工程技术领域中都会涉及到信号的处理问题，其信号表现形式有电、磁、机械以及热、光、声等。信号处理的目的一般是对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等。如何在较强的噪声背景下提取出真正的信号或信号的特征，并将其应用于工程实际是信号处理的首要任务。数字信号处理中一个非常重要且应用普遍的技术就是数字滤波。所谓数字滤波，是指其输入、输出均为数字信号，通过一定的运算关系改变输入信号所含的频率成分的相对比例或滤除某些频率成分，达到提取和加强信号中的有用成份，消弱无用的干扰成份的目的。数字滤波与模拟滤波相比，有精度高、可靠性高、灵活性好等突出优点，可以满足对幅度和相位的严格要求，还能降低开发费用，缩短研制到应用的时间，在很多领域逐步代替了传统的模拟信号系统数字信号处理中一个非常重要且应用普遍的技术就是数字滤波。所谓数字滤波，是指其输入、输出均为数字信号，通过一定的运算关系改变输入信号所含的频率成分的相对比例或滤除某些频率成分，达到提取和加强信号中的有用成份，消弱无用的干扰成份的目的。数字滤波与模拟滤波相比，有精度高、可靠性高、灵活性好等突出优点，可以满足对幅度和相位的严格要求，还能降低开发费用，缩短研制到应用的时间，在很多领域逐步代替了传统的模拟信号系统。1.2数字滤波器的应用现状和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，这里只介绍语音处理领域的发展。语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一，也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之一。该领域主要包括5个方面的内容：第一，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