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1、数字滤波器设计I本科毕业设计（论文）题目：数字滤波器设计院 系：电子信息工程学院专 业：电气自动化学生姓名：周锦秀学 号：10582085310214010导师姓名：程佑梁毕业时间：2010 年 6 月 30 日数字滤波器设计II目 录摘 要 .1第 1 章 绪 论 .21.1 数字滤波器的研究背景与意义 .21.2 数字滤波器的应用现状与发展趋势 .21.3 数字滤波器的实现方法分析 .41.4 本章小结 .4第 2 章 数字滤波器的概述 .52.1 数字滤波器的基本结构 .52.2 IIR 滤波器的基本结构 .52.3 FIR 滤波器的基本结构 .72.4 数字滤波器的设计原理 .82.5
2、 滤波器的性能指标 .92.6 IIR 数字滤波器的设计方法 .92.7 FIR 数字滤波器的设计方法 .102.8 IIR 滤波器与 FIR 滤波器的分析比较 .122.9 本章小节 .13第 3 章 数字滤波器的算法设计 .143.1 由模拟滤波器设计 IIR 数字滤波器 .143.2 巴特奥兹滤波器 .143.3 切比雪夫滤波器 .153.4 椭圆滤波器 .173.5 用 MATLAB设计数字滤波器 .183.6 FDATOOL界面 .183.7 用 FDATOOL进行带通滤波器设计 .203.8 将系统函数由直接型化成级联型 .223.9 二阶节系数的确定 .223.10 系数转换成二
3、进制码 .23数字滤波器设计III3.11 本章小结 .25第 4 章 仿真过程 .264.1 设定系统的仿真对象 .264.2 系统对象滤波器设计方法 .264.3 MATLAB 程序仿真设计 .274.3.1 产生一个含有 10HZ、30HZ 和 60HZ的混合正弦波信号 X .274.3.2 产生一个 4 阶 IIR 带通椭圆滤 波器 .284.3.3 对混合正弦波信号 X 进行滤波 .294.3.4 绘出信号滤波前、后的幅频图 .304.4 创建仿真模型图 .334.4.1 仿真模块参数设置 .344.5 系统仿真运行 .374.6 小结 .38第 5 章 总结 .395.1 滤波器功
4、能和性能总结 .395.2 设计心得和体会 .39第 6 章 结束语 .40参考文献 .41附 录 .42译 文 .46外文原文 .50数字滤波器设计1摘 要本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势，介绍了数字滤波器的基本结构，在分别讨论了 IIR 与 FIR 数字滤波器的设计方法的基础上，指出了 传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足，提出了一种基于 Matlab和 Modelsim 软件的数字滤波器设计方法，完成了高 Q 值 50Hz 带通 IIR 滤波器的设计, 达到了通带 45-55Hz，衰减小于 3db，阻带 40-60Hz，衰减大于 80db
5、 的参数指标。文中深入分析了该滤波器系统设计的功能特点、实现原理以及技术关键，阐述了使用 MATLAB 进行带通滤波器设计及仿真的具体方法。最后把整个设计方案用 VHDL 语言进行了描述并在Modelsim 上仿真。Modelsim 与 Matlab 的仿真结果对比说明该设计准确性好，可精确到小数点后六位，稳定后误差小于万分之一；可移植性强，在实际应用中，可根据不同的阶数、精度和速度等要求对 IIR 滤波器系数进行灵活的修改，以实现任意阶数的 IIR 滤波器。因此，该设计方法可靠性好，效率高，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。关键词 带通滤波器；IIR；Matlab；VHDL；Mo
6、delsim 仿真;AbstractThis paper analyzes the situation of application and development of digital filter technology home and abroad. It introduces the basic structure of a digital filter, discusses different design methods of FIR and IIR filter, and points out that the traditional design method of digit
7、al filter is not only complex but also of heavy workload, even adjustment of filtering parametrer is very difficult. So it brings forwad another design method of digital filter which based on the Matlab software and Modelsim software. This paper introduces the design method of a high Q value band-pa
8、ss IIR filter which meets the given standard - the pass band is 45-55Hz, with attenuation of less than 3db; the stop band is 40-60Hz with attenuation greater than 80db. It deeply analyzes the design features and principles of the filter system and the key technical in the design. Then it describs the use of Matlab in design and simulation of the bandpass filte design. In the end, the procedure was simulated on Modelsim.
