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關鍵詞:數字濾波器MATLAB無限沖激響應

原文

一、前言

1.1數字濾波技術的發展概況

數字濾波是數字信號處理的一部分。數字信號處理主要是研究用數字或符號的序列來表示信號波形，并用數字的方式去處理這些序列，把它們改變成在某種意義上更為有希望的形式，以便估計信號的特征參量，或削弱信號中的多余分量和增強信號中的有用分量。具體來說，凡是用數字方式對信號進行濾波、變換、調制、解調、均衡、增強、壓縮、估值、識別、產生等加工處理，都可納入數字信號處理領域。

數字信號處理學科的一項重大進展是關于數字濾波器設計方向的研究。關于數字濾波器，早在40年代末期，就有人討論過他的可能性問題，在50年代也有人在研究生班討論過數字濾波的問題。直到60年代中期，才開始形成關于數字濾波器的一整套完整的正規理論。在這一時期，提出了各種各樣的數字濾波器結構，有的以運算誤差最小為特點，有的則以運算速度高見長，而有的則二者兼而有之：出現了數字濾波器的各種逼近方法和實現方法，對遞歸和非遞歸兩類濾波器作了全面的比較，統一了數字濾波器的基本概念和理論。數字濾波器的一個重要發展是對有限沖激響應（FIR）和無限沖激響應（IIR）關系的認識轉化。在初期，一般認為IIR濾波器比FIR濾波器具有更高的運算效率，因而明顯地趨向于前者，但當人們提出用快速傅利葉變換（FFT）實現卷積運算的概念之后，發現高階FIR濾波器也可以用很高的運算效率來實現，這就促使人們對高性能FIR濾波器的設計方法和數字濾波器的頻域設計方法進行了大量的研究，從而出現了此后數字濾波器設計中頻域方法與時域方法并駕齊驅的局面。然而，這些均屬數字濾波器的早期研究，早期的數字濾波器盡管在語音、聲納、地震和醫學的信號處理中曾經發揮過作用，但由于當時計算機主機的價格很昂貴，嚴重阻礙了專用數字濾波器的發展。

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目錄

目錄

內容摘要3

Abstract4

一、前言5

1.1數字濾波技術的發展概況5

1.2MATLAB軟件簡介5

1.3數字濾波器及其MATLAB實現6

二、IIR濾波器的設計及其MATLAB的實現8

2.1模擬低通濾波器的設計8

2.2模擬—數字濾波器變換10

2.2.1脈沖響應不變變換10

2.2.2雙線性變換法12

2.3頻帶變換15

2.4小結21

三、圖形用戶界面的實現22

3.1MATLAB下的用戶界面控件對象22

3.1.1控件對象的創建22

3.1.2控件對象的類型和屬性23

3.2圖形用戶界面(GUI)設計24

3.2.1圖形用戶界面的制作過程24

3.2.2GUI設計工具集簡介及其功能24

3.3巴特沃斯IIR濾波器用戶界面的實現25

3.3.1主界面的實現25

3.3.2各個濾波器實現的界面25

3.3小結28

四、結束語29

參考文獻30

附錄一31

附錄二43

附錄三44

附錄四46

附錄五49

附錄六51

致謝53

參考資料

參考文獻

[1]樓順天李博菡«基于MATLAB的系統設計與設計——信號處理»，西安電子科技大學出版社，1999年。

[2]程佩青«數字濾波與快速傅利葉變換»，清華大學出版社，1988年。

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

[4]柳承茂«MATLAB5.X入門與應用»，科學出版社，1999年。

[5]姚天任，江太輝«數字信號處理»，華中理工大學出版社，1987年。