文档介绍：1 关于数字滤波器的调查研究论文篇一:数字滤波器研究课程论文研究生课程论文(2010-2011 学年第一学期) 数字滤波器的研究研究生: 中文题目:数字滤波器的研究研究生姓名摘要:无限冲激响应( IIR )数字滤波器和有限冲激响应( FIR )数字滤波器广泛应用于数字信号处理系统中。 FIR 滤波器具有很好的线性相位特性, 因此线性相位特性在工程实际中如数据通信、图像处理等应用领域具有比较重要的意义。 IIR 数字滤波器具结构简单和实现容易的特点, 这对于相位要求不是特别严格的场合有很重要的意义。利用 MATLAB 实现 IIR 低通数字滤波器的设计, 并对被干扰的信号进行滤波, 达到了预期结果。关键词: IIR ; FIR ;线性相位;数字滤波器; MATLAB 2 1 引言数字滤波器是现代数字信号处理的不可或缺的一部分,数字滤波器按其响应形式可分为无限脉冲响应( IIR )滤波器和有限脉冲响应( FIR )滤波器和两种。当系统无严格相位要求时, IIR 数字滤波器与 FIR 数字滤波器相比,可用较低的阶数获得较高的选择性[1] 。对于相同的设计指标, FIR 滤波器所要求的阶数比 IIR 滤波器高 5~ 10倍, 而且信号的延迟也较大[2] 。 MATLAB 作为一种矩阵运算为基础的交互式程序语言,是进行科学研究常用且必不可少的工具。 MATLAB 着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。它用解释方式工作, 键入程序立即得出结果, 人机交互性能好, 为科学人员所乐于接受。 MATLAB 提供了丰富的函数,其中 fir1 函数实现了加窗线性相位 FIR 滤波器设计的经典方法, fir1 主要用于常用的标准通带滤波器设计,包括低通、带通、高通和带阻数字滤波器[3] 。一般来讲, 数字滤波器的设计要经过三步:确定设计指标、模拟逼近和数字转换。通常在设计滤波器之前,先根据具体的应用确定一些技术指标, 然后就可以根据数学知识和滤波器的基本原理提出一个滤波器的模型来逼近给定的指标, 逼近的结果通常是得到以差分方程或脉冲响应描述的滤波器, 最后可以根据这个描述用硬件或软件实现,至此完成一个滤波器设计的全过程[3] 。 3 2. 数字滤波器的设计 模拟椭圆滤波器对加噪语音信号的滤波: 设计模拟滤波器的一般方法是: 首先根据技术指标确定滤波器的传输函数 H(s ), 然后综合电路网络实现该传递函数。而设计滤波器传输函数的关键是找到逼近函数, 在各种滤波器响应中,椭圆函数响应最优越[4-6] 。首先, 打开的是一个摩托车引擎信号的波形文件, 它是一个频率范围大致分布在 5000-6000Hz 的一个低频语音信号。对于该语音信号, 施加高斯白噪声, 设计一个 1dB 截止频率 6000Hz 最小阻带衰减为 100dB 的椭圆低通滤波器。其原始信号波形、加噪声后信号波形与滤波后信号波形分别图 1和图2: 图 1. 加噪声后语音信号波形与频谱图 2. 原始语音信号与滤波后语音信号波形与频谱对比通过 matlab 仿真可以发现,原始语音信号基本可以从高斯白噪声中恢复, 但是滤波后的语音信号比原始语音信号有明显的波形延迟,这是模拟椭圆低通滤波器不足的地方。 IIR 滤波器的结构与设计这里采用的是直接 II 型结构实现 IIR 滤波器,如式( 1) 所示: (1) 此结构便于准确地实现滤波器的零点、极点, 也便于调整 4 滤波器的频率响应性能[7] ; 另一个优点是所需的存储单元较少,在硬件实现时甚至还可以用一个二阶节进行时分复用, 进一步降低了对现场可编程逻辑阵列硬件资源的要求[8] 。 IIR 滤波器的系数在做强噪音下的语音增强,需要通过共振峰对语音进行篇二:毕业论文- 数字滤波器的设计长治学院 2013 届学士学位毕业论文数字滤波器的设计学号: 09407232 姓名: 杨婕指导教师: 上官晋太专业:计算机科学与技术系别: 计算机系完成时间: 2013 年5月数字滤波器的设计专业:计算机科学与技术姓名:杨婕学号: 09407232 指导教师:上官晋太摘要:现代通信系统中,由于信号中经常混有各种复杂成分, 所以很多信号分析都是用滤波器进行, 而数字滤波器是通过数值运算实现滤波, 具有处理精度高、稳定、灵活、不存在阻抗匹配问题, 可以实现模拟滤波器无法实现的特殊 5 滤波功能。数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种, 即无限长冲激响应(IIR) 数字滤波器和有限长冲激响应(FIR) 数字滤波器。实现 IIR 滤波器的阶次较低, 所用的存储单元较少, 效率高,精度高,而且能够保留一些模拟滤波器的优良特性,因此应用很广。 Matlab 软件以矩阵运算为基础, 把计算、可视化及程序设计有机融合到交互式工作环境中, 并且为数字滤波的