[信息与通信]IIR数字高通滤波器的设计说明.doc

University of South China 数字信号处理 课程设计 题 目 IIR数字高通滤波器的设计说明 学院名称 电 气 工 程 学 院 指导教师 班 级 学 号 学生姓名 2010年6月7日 目 录 摘 要 3 1 IIR数字高通滤波器的设计 4 1.1 数字滤波器的概述 4 1.2 数字滤波器的设计步骤 4 1.3 数字滤波器的技术指标 5 1.4 模拟滤波器的设计 7 1.4.1模拟滤波器的介绍 7 1.4.2 巴特沃斯（Butterworth）低通滤波器的设计 7 1.5 数字滤波器的设计 8 1.5.1 双线性变换法设计IIR数字低通滤波器 8 1.5.2 频带变换设计IIR数字高通滤波器 10 1.6 IIR巴特沃斯数字高通滤波器的实例计算 12 2 软件仿真工具及实现环境简介 14 2.1 计算机辅助设计方法 14 2.2 工作环境简要的介绍 15 2.3 MATLAB直接设计IIR巴特沃斯数字高通滤波器 16 3 滤波器结构对数字滤波器性能指标的影响分析 19 3.1 IIR系统的基本网络结构 19 3.2 有限字长运算在网络结构中对数字滤波器的影响 25 3.2.1 运算量化效应对数字滤波器的影响 25 3.2.2 网络结构中对数字滤波器影响的实例计算分析 27 4 参数的字长对数字滤波器性能指标的影响 28 4.1 系数量化对数字滤波器的影响 28 4.2 系数量化对IIR数字高通滤波器的影响实例分析 30 参考文献 34 心得体会 35 附 录 35 摘 要 数字滤波器具有比模拟滤波器精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活以及实现模拟滤波器无法实现的特殊功能等优点。本设计介绍了IIR数字高通滤波器的设计思想与步骤，通过建立滤波器模型利用MATLAB软件进行仿真，在计算机辅助计算基础上分析滤波器结构和参数的字长对其性能指标的影响。着重介绍巴特沃斯低通模拟滤波器、双线性变换法设计思想及IIR数字高通滤波器网络结构和有效字长对滤波器性能指标的影响，并通过仿真结果对其进行分析。以及简单介绍MATLAB软件在设计分析数字高通滤波器使用方法和使用环境，及其特点。 关键字词：IIR滤波器　数字高通滤波器　网络结构 有效字长　MATLAB Abstract  Digital filter with high precision than analog filters, stability, small size, light weight, flexible and analog filters can not achieve the advantages of the special features. This design introduces the IIR digital high-pass filter design ideas and steps, through the establishment of filter model is simulated using MATLAB software, the computer-aided calculation based on the analysis of filter structure and parameters of word size on the performance indicators. Highlights Butterworth low-pass analog filter, Bilinear Transformation Method design and IIR digital high pass filter network structure and effective word-length performance of the filter, and analyze the simulation results. And a brief analysis of MATLAB software in the design of digital high-pass filter using the method and the use of the environment, and its characteristics. Keywords: IIR filters digita