数字信号处理课设IIR切比雪夫低通

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1、数字信号处理课程设计报告课题名称 :系别 :学号 :姓名 :班级 :指导教师 : 1 / 18目录摘要 .2第 1 章 任务书 .41.1 题目 .41.2 目的 .41.3 内容及要求 .41.4 论文格式 .4第 2 章 数字滤波器的设计 .52.1 数字滤波器的概念 .52.2 数字滤波器的分类 .52.3 数字滤波器的设计要求 .72.4 IIR 数字滤波器的设计 .82.4.1 IIR 数字滤波器的设计步骤 .82.4.2 双线性变换法设计 IIR 数字滤波器 .9第 3 章 切比雪夫低通数字滤波器的 MATLAB 设计 .133.1 设计步骤 .133.2 MATLAB 程序 .1

2、3总结 .15参考文献 .16 2 / 18摘要 1在现代通信系统中,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基于滤波器而进行的,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,

3、并且为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。尤其是 Matlab 中的信号处理工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究与工程应用。本文首先介绍了数字滤波器的概念,分类以及设计要求。接着利用 MATLAB 函数语言编程,用信号处理图形界面 FDATool 来设计滤波器以及 Sptool 界面设计的方法,并用 FDATool 模拟 IIR 数字滤波器处理信号。重点设计 Chebyshev I 型和Chebyshev II 型数字低通滤波器,并介绍最优化设计。关键字:IIR;滤波器;FDATool;Sptool;Simulink 3 / 18ABSTRACTIn mode

4、rn communication systems, Because often mixed with various signal complex components, So many signal analysis is based on filters, and the digital filter is realized through numerical computation, digital filters filter with high precision, stability and flexibility, dont exist, can realize the impe

5、dance matching simulating the special filter cannot achieve filter function. Digital filter according to its impulse response function and characteristics of the time can be divided into two kinds, namely the infinite impulse response (IIR) digital filter and finite impulse response (FIR digital fil

6、ters). The order of realizing IIR filter is used, low and high efficiency less storage unit, high precision, and can keep some simulation characteristics of filter, so it is widely used. Matlab software based on matrix computation, the calculation, visualization and program design of organic integra

7、tion to interactive environment for digital filter, and the research and application of provides an intuitive, efficient and convenient tool. Especially in the Matlab signal processing to all areas of research toolbox personnel can easily for scientific research and engineering application. This pap

8、er introduces the concept of digital filter, classification and design requirements. Then using MATLAB language programming, with functions of signal processing FDATool graphical interface design of interface design and Sptool filter, and FDATool analog signal processing IIR digital filter. Key desi

9、gn Chebyshev type I and II digital Chebyshev lowpass filter, and introduces optimization design.Keywords:IIR;Filter;FDATool;Sptool;Simulink 4 / 18第 1 章 任务书1.1 题目设计原型为切比雪夫型的数字 IIR 低通滤波器。1.2 目的1) 学会 MATLAB 的使用,掌握 MATLAB 的程序设计方法。2) 掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。3) 掌握 MATLAB 设计 IIR 数字滤波器的方法。4) 学会用 MATLAB 对信号进

10、行分析和处理。1.3 内容及要求1) 设计原型为切比雪夫型的数字 IIR 低通滤波器(本文用双线性变换法,原型为切比雪夫 I 型) 。2) 低通数字滤波器的技术指标:通带截止频率 ,通带衰减0.2p,阻带截止频率 ,阻带衰减 。0.6sdB3pdB4s3) 求出所设计滤波器的 Z 变换。4) 用 MATLAB 画出幅频特性图。1.4 论文格式1) 任务书及摘要。2) 目录,中间打点号。3) 章节,如:第 1 章,每一章都要另起一页,居中;二级目录要打头写,如:1.1;每个图都要有图标和名称,如:图 1-1 +。4) 课程设计总结,主要包括课程设计意义、感受、遇到的问题及解决办法。5) 参考文献,格式如:1 阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版 5 / 18社,1998. 6 / 18第 2 章 数字滤波器的设计2.1 数字滤波器的概念 2滤波器是指用来对输入信号进行滤波的硬件和软件。数字滤波器是对数字信号实现滤波的线性时不变系统。数字滤波器可以理解为是一个计算程序或算法,将代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列,并在转化

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