數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)管理

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關(guān)鍵詞:數(shù)字濾波器MATLAB無(wú)限沖激響應(yīng)

原文

一、前言

1.1數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展概況

數(shù)字濾波是數(shù)字信號(hào)處理的一部分。數(shù)字信號(hào)處理主要是研究用數(shù)字或符號(hào)的序列來(lái)表示信號(hào)波形，并用數(shù)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(jì)信號(hào)的特征參量，或削弱信號(hào)中的多余分量和增強(qiáng)信號(hào)中的有用分量。具體來(lái)說(shuō)，凡是用數(shù)字方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、調(diào)制、解調(diào)、均衡、增強(qiáng)、壓縮、估值、識(shí)別、產(chǎn)生等加工處理，都可納入數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。

數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科的一項(xiàng)重大進(jìn)展是關(guān)于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方向的研究。關(guān)于數(shù)字濾波器，早在40年代末期，就有人討論過(guò)他的可能性問(wèn)題，在50年代也有人在研究生班討論過(guò)數(shù)字濾波的問(wèn)題。直到60年代中期，才開始形成關(guān)于數(shù)字濾波器的一整套完整的正規(guī)理論。在這一時(shí)期，提出了各種各樣的數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)，有的以運(yùn)算誤差最小為特點(diǎn)，有的則以運(yùn)算速度高見長(zhǎng)，而有的則二者兼而有之：出現(xiàn)了數(shù)字濾波器的各種逼近方法和實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)遞歸和非遞歸兩類濾波器作了全面的比較，統(tǒng)一了數(shù)字濾波器的基本概念和理論。數(shù)字濾波器的一個(gè)重要發(fā)展是對(duì)有限沖激響應(yīng)（FIR）和無(wú)限沖激響應(yīng)（IIR）關(guān)系的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化。在初期，一般認(rèn)為IIR濾波器比FIR濾波器具有更高的運(yùn)算效率，因而明顯地趨向于前者，但當(dāng)人們提出用快速傅利葉變換（FFT）實(shí)現(xiàn)卷積運(yùn)算的概念之后，發(fā)現(xiàn)高階FIR濾波器也可以用很高的運(yùn)算效率來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就促使人們對(duì)高性能FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法和數(shù)字濾波器的頻域設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了大量的研究，從而出現(xiàn)了此后數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)中頻域方法與時(shí)域方法并駕齊驅(qū)的局面。然而，這些均屬數(shù)字濾波器的早期研究，早期的數(shù)字濾波器盡管在語(yǔ)音、聲納、地震和醫(yī)學(xué)的信號(hào)處理中曾經(jīng)發(fā)揮過(guò)作用，但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)主機(jī)的價(jià)格很昂貴，嚴(yán)重阻礙了專用數(shù)字濾波器的發(fā)展。

......

目錄

目錄

內(nèi)容摘要3

Abstract4

一、前言5

1.1數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展概況5

1.2MATLAB軟件簡(jiǎn)介5

1.3數(shù)字濾波器及其MATLAB實(shí)現(xiàn)6

二、IIR濾波器的設(shè)計(jì)及其MATLAB的實(shí)現(xiàn)8

2.1模擬低通濾波器的設(shè)計(jì)8

2.2模擬—數(shù)字濾波器變換10

2.2.1脈沖響應(yīng)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(jié)21

三、圖形用戶界面的實(shí)現(xiàn)22

3.1MATLAB下的用戶界面控件對(duì)象22

3.1.1控件對(duì)象的創(chuàng)建22

3.1.2控件對(duì)象的類型和屬性23

3.2圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)24

3.2.1圖形用戶界面的制作過(guò)程24

3.2.2GUI設(shè)計(jì)工具集簡(jiǎn)介及其功能24

3.3巴特沃斯IIR濾波器用戶界面的實(shí)現(xiàn)25

3.3.1主界面的實(shí)現(xiàn)25

3.3.2各個(gè)濾波器實(shí)現(xiàn)的界面25

3.3小結(jié)28

四、結(jié)束語(yǔ)29

參考文獻(xiàn)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(xiàn)

[1]樓順天李博菡«基于MATLAB的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)——信號(hào)處理»，西安電子科技大學(xué)出版社，1999年。

[2]程佩青«數(shù)字濾波與快速傅利葉變換»，清華大學(xué)出版社，1988年。

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

[4]柳承茂«MATLAB5.X入門與應(yīng)用»，科學(xué)出版社，1999年。

[5]姚天任，江太輝«數(shù)字信號(hào)處理»，華中理工大學(xué)出版社，1987年。