Matlab课程设计---FIR数字滤波器

课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名学生姓名 xxxxxx 专业班级专业班级 信息信息 xxxxxx 班班 指导教师指导教师 xxxxxx 工作单位工作单位信息工程信息工程学院学院 题题 目目 MATLAB 课程设计 要求完成的主要任务要求完成的主要任务 1. 在数字信号处理平台上 (PC 机MATLAB 仿真软件系统) 进行软件仿真 设计，并进行调试和数据分析。 2. 利用MATLAB仿真软件系统结合频率取样法设计一个数字高通FIR滤 波器。 课程设计的目的课程设计的目的 1理论目的 课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习， 并能用所学理论知识正确分 析信号处理的基本问题和解释信号处理的基本现象。 2实践目的 课程设计的目的之二是通过设计具体的图像信号变换掌握图像和信号处理 的方法和步骤。 时间安排时间安排 序序 号号 阶段内容阶段内容 所需时间所需时间 1 方案设计 2 天 2 软件设计 3 天 3 系统调试 2 天 4 答辩 1 天 合 计 8 天 指导教师签名指导教师签名 年年 月月 日日 系主任(或责任教师)签系主任(或责任教师)签字字 年年 月月 日日 I 目目 录录 1 引言 1 1.1MATLAB 介绍 . 1 1.2MATLAB 信号处理工具箱函数介绍 . 1 1.3 滤波器的介绍 . 2 2 FIR 数字滤波器设计原理. 3 3 FIR 数字滤波器设计方法. 4 3.1 窗函数法 . 4 3.2 频率取样法 . 5 4 频率采样法实际 FIR 高通滤波器 7 4.1 设计原理 . 7 4.2 设计步骤 . 9 5 MATLAB 环境下设计 FIR 数字高通滤波器. 9 5.1 设计要求 . 9 5.2 FIR 数字高通滤波器程序设计 . 10 5.3 调试结果 . 11 5.4 高通 FIR 数字滤波器的进一步设计 12 6 高通 FIR 数字滤波器性能测试 14 6.1 高通 FIR 数字滤波器性能测试程序 . 14 6.2 性能测试结果 15 7 FDATOOL 工具箱设计高通 FIR 滤波器. 16 7.1 FDATOOL 工具箱 . 16 7.2 FIR 滤波器参数设置 . 17 8 心得体会. 19 参考文献 20 附件MATLAB 程序 21 I 摘 要 数字滤波是语音和图象处理、模式识别、频谱分析等应用中的一个基本处理 算法，数字滤波技术是信号消噪的基本方法。根据噪声频率分量的不同，可选用 具有不同滤波特性的数字滤波器。当噪声的频率低于信号的频率时，就应该选用 高通滤波器。 本设计采用了频率抽样法设计的 FIR 高通数字滤波器， 其目的是为 了让中高频率的信号通过，而且利用频率抽样法的优点是可以在频域直接设计， 并且适合最优化设计。FIR 滤波器为有限长冲激响应滤波器，因其在线性相位特 性方面具有独特的优点，因此也越来越受到广泛的重视。 MATLAB 是一种面向科学和工程计算的语言，它集数值分析、矩阵运算、 信号处理和图形显示于一体，具有编程效率高、调试手段丰富、扩展能力强等特 点，MATLAB 的信号处理工具箱具有强大的函数功能，它不仅可以用来设计数 字滤波器，还可以使设计达到最优化，是数字滤波器设计的强有力工具。 关键词 FIR 数字滤波器 频率抽样 高通 MATLAB II Abstrct The digital filter is the voice and image processing, pattern recognition, spectrum analysis in the application of a basic algorithm, digital filtering technology is the basic of signal denoising. According to different frequency components of noise, can be used with different filtering characteristics of digital filter. When the noise of high frequency below the signal frequency, should choose a high-pass filter. This design uses the frequency sampling design of FIR high pass dig