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1、FIR数字滤波器的设计以及在车辆动态试验中的应用 大 连 民 族 学 院 本 科 毕 业 设 计（论 文）FIR数字滤波器的设计以及在车辆动态试验中的应用学 院（系）： 信息与通信学院 专 业： 通信工程082 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 大连民族学院28摘 要随着当代的信息和数字技术的发展，数字信号处理已经成为现在信息和技术领域的一门很重要的学科。数字信号处理在很多领域得到广大的运用数字滤波器是数字信号处理的重要基础，在对信号的滤波、检测及参数的估计等信号应用中，数字滤波器是使用最为广泛的一种线性系统。所以我的设计就是围绕数字滤波器的设计
2、以及在现实中的运用来进行的。首先对数字滤波器的发展历史和运用进行介绍，并且分析数字滤波器的种类和各种数字滤波器的基本功能设计的方法进行对比得出一个简便的设计方法。并且对我运用到的MATLAB这个软件的发展历史和运用功能进行一个具体全面的介绍。然后分别运用频率取样阀、窗函数法和最佳一致法这三种方法来完成FIR数字滤波器的设计。在用着三种方法来设计完成FIR和IIR这两种数字滤波器后，对着两种数字滤波器进行比较得出一个设计方法简便和功能实现都很简便的数字滤波器来实现我的毕业设计。在运用到这三种方法的时候会对着三种方法做一个总结与对比，在对比的时候得出一种既简便又容易实现的方法来完成数字滤波器的设计
3、。最后经过对比选择出窗函数法来完成FIR数字滤波器的设计以及在车辆动态试验中的应用。并且运用窗函数的方法来完成高通滤波器和低通滤波器来实现车辆动态试验中的信息分析，在这一过程中分别对车辆动态做一些基本的介绍和在应用方面进行介绍。车辆的动态试验是指对车辆的换档、转向及制动等动态过程进行的试验。试验时需借助计算机采集转速、转矩等信号。通常这些信号以电压量的形式传输，由于试验现场电磁环境恶劣，这些信号都不可避免地受到干扰，所以我们在进行信号的分析和处理的时必须要对信号做一个滤波处理，所以就会运用到数字滤波器。在完成这一向的时候我的毕业设计基本达到目的。关键词：MATLAB ；数字滤波器 ；FIR数字
4、滤波器 ；IIR数字滤波器 ；车辆动态分析AbstractAs contemporary information and the development of digital technology, digital signal processing has become now in the field of information and technology to an important subject. Digital signal processing in many areas to be the use of digital filter is the important fo
5、undation of digital signal processing, in the filtering, to signal detection and parameter estimate of the signal applications, the digital filter is the most widely used a linear system. So I design that surrounding the design of the digital filter and the application in reality.First of all to the
6、 development of digital filter history and use are introduced, and the type of digital filter and analysis of the basic function of digital filter design method that a simple comparison of the design method. I use of MATLAB software development history of the use function and a specific comprehensiv
7、e introduction.Then, using respectively frequency sampling valve, window function method and best uniform method the three methods to complete the design of FIR digital filters. In use three methods to design completed FIR and IIR this two kinds of digital filter, to the two kinds of digital filter
8、is concluded on a design method is simple and functions are very simple digital filter to realize my graduation design. I use of the three methods to three methods do a summary and contrast, in contrast to the time that an easy and easy to implement method to finish the design of the digital filter.
9、Finally by comparison choose the window function method to finish FIR digital filters in the design and application of vehicle dynamic test. And use the method of window functions to complete high-pass filter and low pass filter to realize the dynamic test vehicle information analysis, in the proces
10、s of vehicle dynamic respectively do some basic introduction and in application was introduced. The vehicle dynamic test is to point to the shift of vehicle, steering and brake dynamic process of the experiment. Test should be on a computer acquisition speed, torque, etc signal, Usually these signal
11、s to the form of the voltage of transmission, because the test electromagnetic environment is bad, and these signals are inevitably interference, so we in the analysis and processing of signals must be to signal a filter, so will use to digital filter. Finish my graduation design basic to achieve pu
12、rpose.Key words：MATLAB ；Digital filter ；FIR digital filters ；IIR digital filter ；Vehicle dynamic analysis摘 要IAbstractII1 绪论11.1 研究背景与意义11.2 MATLAB的发展历史以及运用11.3 数字滤波器的发展历史21.4 设计的主要内容32 数字滤波器的简介52.1 数字滤波器的基本简介52.2 数字滤波器的分类52.2.1、IIR滤波器特点分析52.2.2、FIR数字滤波器的基本特点63 FIR滤波器设计及分析73.1 FIR数字滤波器设计的基本思想73.2、方法一
13、窗函数设计法设计FIR滤波器83.2.1、 窗函数的介绍83.2.2 基于窗函数方法的FIR滤波器的原理及特性分析103.3方法二 等效最佳一致逼近法设计FIR数字滤波器123.3.1 低通滤波器的设计123.3.2 高通滤波器的设计133.4 方法三 频率取样法设计FIR数字滤波器153.4.1 频率取样法设计的基本思路以及具体步骤153.4.2 频率取样法设计FIR数字滤波器的实现163.5 三种方法的总结和对比184 基于窗函数的FIR滤波器设计及在车辆动态试验中的应用194.1 基于窗函数的FIR滤波器设计194.1.1 运用窗函数法设计高通滤波器194.1.2 运用窗函数法设计低通滤
14、波器204.2 动态试验的介绍和具体应用204.3 Simulink实现设计的功能224.3.1 仿真得到如下的图像：235 论文结论25参考文献27致 谢28附 录291 绪论1.1 研究背景与意义随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理己成为当代的一向极其重要学科和技术领域。数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域都有很重要的运用。在数字信号处理这门学科之中数字滤波器是非常重要的一项工具，在进行信号的滤波、检测和参数的估计等信号运用中，很多人都在使用现在最为广泛的一种线性系统既数字滤波器。在现在的很多数字信号处理系统中，FIR滤波器是其中最常
15、用的组件，它拥有信号预调、频带选取和信息筛选等多种功能。FIR滤波器在截止频率的边沿陡峭性能中虽然不及IIR滤波器，但是，想到FIR滤波器严谨的线性相位特性而且不像IIR滤波器那样有稳定性的问题，FIR滤波器能够在数字信号处理领域得到广泛的应用【1】。1.2 MATLAB的发展历史以及运用MATLAB是由美国Mathworks公司推出并且运用于数值运算和图形处理分析方面的科学计算系统环境学科。MATLAB软件的主要是英文MATrix LABoratory（矩形实验室）的缩写。在MATLAB软件工作下，用户可以集成自发地进行软件程序设计，数值计算，图形绘制，输入输出，文件保存和管理等各种研发。另外，MATLAB这一软件有很强的功能扩展能力，与它的主系统一起，可以配备各种各样的工具箱，以完成某些特定的任务。
