数字滤波器设计管理

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关键词:数字滤波器MATLAB无限冲激响应

原文

一、前言

1.1数字滤波技术的发展概况

数字滤波是数字信号处理的一部分。数字信号处理主要是研究用数字或符号的序列来表示信号波形，并用数字的方式去处理这些序列，把它们改变成在某种意义上更为有希望的形式，以便估计信号的特征参量，或削弱信号中的多余分量和增强信号中的有用分量。具体来说，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、调制、解调、均衡、增强、压缩、估值、识别、产生等加工处理，都可纳入数字信号处理领域。

数字信号处理学科的一项重大进展是关于数字滤波器设计方向的研究。关于数字滤波器，早在40年代末期，就有人讨论过他的可能性问题，在50年代也有人在研究生班讨论过数字滤波的问题。直到60年代中期，才开始形成关于数字滤波器的一整套完整的正规理论。在这一时期，提出了各种各样的数字滤波器结构，有的以运算误差最小为特点，有的则以运算速度高见长，而有的则二者兼而有之：出现了数字滤波器的各种逼近方法和实现方法，对递归和非递归两类滤波器作了全面的比较，统一了数字滤波器的基本概念和理论。数字滤波器的一个重要发展是对有限冲激响应（FIR）和无限冲激响应（IIR）关系的认识转化。在初期，一般认为IIR滤波器比FIR滤波器具有更高的运算效率，因而明显地趋向于前者，但当人们提出用快速傅利叶变换（FFT）实现卷积运算的概念之后，发现高阶FIR滤波器也可以用很高的运算效率来实现，这就促使人们对高性能FIR滤波器的设计方法和数字滤波器的频域设计方法进行了大量的研究，从而出现了此后数字滤波器设计中频域方法与时域方法并驾齐驱的局面。然而，这些均属数字滤波器的早期研究，早期的数字滤波器尽管在语音、声纳、地震和医学的信号处理中曾经发挥过作用，但由于当时计算机主机的价格很昂贵，严重阻碍了专用数字滤波器的发展。

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目录

目录

内容摘要3

Abstract4

一、前言5

1.1数字滤波技术的发展概况5

1.2MATLAB软件简介5

1.3数字滤波器及其MATLAB实现6

二、IIR滤波器的设计及其MATLAB的实现8

2.1模拟低通滤波器的设计8

2.2模拟—数字滤波器变换10

2.2.1脉冲响应不变变换10

2.2.2双线性变换法12

2.3频带变换15

2.4小结21

三、图形用户界面的实现22

3.1MATLAB下的用户界面控件对象22

3.1.1控件对象的创建22

3.1.2控件对象的类型和属性23

3.2图形用户界面(GUI)设计24

3.2.1图形用户界面的制作过程24

3.2.2GUI设计工具集简介及其功能24

3.3巴特沃斯IIR滤波器用户界面的实现25

3.3.1主界面的实现25

3.3.2各个滤波器实现的界面25

3.3小结28

四、结束语29

参考文献30

附录一31

附录二43

附录三44

附录四46

附录五49

附录六51

致谢53

参考资料

参考文献

[1]楼顺天李博菡«基于MATLAB的系统设计与设计——信号处理»，西安电子科技大学出版社，1999年。

[2]程佩青«数字滤波与快速傅利叶变换»，清华大学出版社，1988年。

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

[4]柳承茂«MATLAB5.X入门与应用»，科学出版社，1999年。

[5]姚天任，江太辉«数字信号处理»，华中理工大学出版社，1987年。