基于Matlab的FIR滤波器设计VIP专享VIP免费

基于Matlab的FIR滤波器设计摘要在数字控制系统中输入信号中所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响，因此需要对输入信号进行处理，已提取有用信号。本设计研究基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计，是基于应用计算机软件编程。首先要了解滤波器的基本工作原理，针对FIR滤波器，有各种不同的设计方法。有限脉冲响应（FIR）滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的线性相位特性。因此有限脉冲响应（FIR）滤波器在数字信号处理中发挥着重要的作用，采用Matlab软件对FIR数字滤波器进行仿真设计，简化了设计中的繁琐的计算。本设计主要采用窗函数法，频率采样法和契比雪夫等波纹最佳逼近法，通过调用Matlab函数设计FIR数字滤波器。绘制对应的幅频特性曲线。最后用基于Matlab函数设计的FIR数字滤波器处理加噪语音信号，通过滤波前后信号的频谱图和生成的声音文件的对比，分析不同FIR滤波器的滤波效果。并进行比较，对效果不佳的滤波器进行参数调整，得出最佳效果的FIR数字滤波器。关键词：MATLAB;FIR数字滤波器；仿真；窗函数法；频率采样法；契比雪夫等波纹最佳逼近法；AbstractInputsignalcontainedintheinterferenceinthedigitalcontrolsystemwillhaveahugeimpactontheperformanceofthesystem,requiredforprocessingtheinputsignal,extracttheusefulsignal.ThisdesignbasedonMATLABFIRdigitalfilterdesignisbasedontheapplicationofcomputersoftwareprogramming.Wemustfirstunderstandthebasicworkingprincipleofthefilter,FIRfilter,thereareavarietyofdifferentdesignmethods.FiniteImpulseResponse(FIR)filtertoensurethattheamplitudecharacteristicstomeetthetechnicalrequirements,itiseasytodoastrictlylinearphasecharacteristics.FiniteImpulseResponse(FIR)filterindigitalsignalprocessingplaysanimportantroleinthesimulationdesignofFIRdigitalfiltersusingMatlabsoftwaretosimplifythetediouscalculationofthedesign.Thedesignofthemainwindowfunctionmethod,frequencysamplingmethodanddeedthanKhrushchevandothercorrugatedbestapproximationbycallingMatlabfunctionstodesignFIRdigitalfilter.Drawthecorrespondingamplitude-frequencycharacteristiccurve.Finally,basedontheMatlabfunctiondesignFIRdigitalfilternoisevoicesignalbythefrequencyspectrumofthesignalbeforeandafterfilteringandcomparisonofthegeneratedsoundfiles,analysisofthefilteringeffectoftheFIRfilter.Andineffectivefilterparameteradjustment,andobtainedthebestresultsoftheFIRdigitalfilter.Keywords:MATLAB;FIRdigitalfilter;simulation;windowfunctionmethod;frequencysamplingmethod;deedChebyshevequirippleapproximationmethod;引言数字信号处理（DSP，digitalsignalprocessing）是从20世纪60年代以来，随信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。简言之，数字信号处理是把信号用数字或符号表示的序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数字的数值计算方法处理（例如滤波、变换、压缩、增强、估计、识别等），以达到提取有用信息便于应用的目的。数字滤波器是将输入数字序列变为输出数字序列的数字信号处理器。与模拟处理相比，数字处理有灵活性强、精度高、处理成本低以及对环境没有特殊要求等优点。它不仅能实现模拟处理的大部分功能，而且还能完成模拟处理由于成本、可靠性等原因而无法具体实现的功能。例如在信号处理中，滤波就占有着十分重要的地位。数字滤波与模拟滤波相比有很多优点，它除了可避免模拟滤波器固有电压漂移、温度漂移和噪声等问题外，还能满足滤波器对幅度和相位的严格要求数字滤波在通信、图像编码、语音编码、雷达等许多领域中也有着十分广泛的应用。数字滤波器是通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。数字滤波器可以用软件或设计专用的数字处理硬件两种方式来实现。用软件来实现数字滤波器优点是：随着滤波器参数的改变，很容易改变滤波器的性...