武汉理工大学《MATLAB原理与应用》课程设计
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级：
指导教师： 刘 新 华 工作单位：信息工程学院 题 目: 利用MATLAB仿真软件系统结合窗函数法设计一个数字带通FIR滤波器 要求完成的主要任务:
1. 在数字信号处理平台上（PC机﹑MATLAB仿真软件系统）进行软件仿真设计，并进行调试和数据分析。
2. 利用MATLAB仿真软件系统结合窗函数法设计一个数字带通FIR滤波器。
课程设计的目的：
1．理论目的
课程设计的目的之一是为了巩固课堂理论学习，并能用所学理论知识正确设计滤波器。 2．实践目的
课程设计的目的之二是通过设计滤波器掌握波处理的方法和步骤。
时间安排：
序 阶段内容 号 1 方案设计 2 软件设计 3 系统调试 4 答辩 合 计 所需时间 2天 3天 2天 1天 8天 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签字： 年 月 日
武汉理工大学《MATLAB原理与应用》课程设计
目 录
摘要 ..................................................... I Abstract ................................................ II 1 原理说明 ............................................... 1 1.1 数字滤波技术 ...................................... 1 1.2 FIR滤波器 ........................................ 2 1.3 窗函数 ............................................ 3 2 滤波器设计 ............................................. 4 2.1 滤波器设计要求 .................................... 4 2.2 设计函数的选取 .................................... 4 2.3 窗函数构造 ........................................ 5 2.4 设计步骤 .......................................... 7 2.5 设计方法 .......................................... 8 3 滤波器测试 ............................................ 16 3.1 滤波器滤波性能测试 ............................... 16 3.2 滤波器时延测量 ................................... 17 3.3 滤波器稳定性测量 ................................. 18 4 心得体会 .............................................. 20 5 参考文献 .............................................. 21 附件：MATLAB程序 ....................................... 22
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武汉理工大学《MATLAB原理与应用》课程设计
摘要
数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。与IIR滤波器相比，FIR的实现是非递归的，总是稳定的；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特性。因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。
滤波器的设计是信号处理的核心问题之一。根据FIR滤波器的原理，提出了FIR滤波器的窗函数设计法，给出了在MATLAB环境下，用窗函数法设计FIR滤波器的过程和设计实例。通过利用不同的窗函数方法设计FIR滤波器，对所设计的滤波器进行分析比较，得出各种方法设计的滤波器的优缺点及其不同的使用场合，从而可以在设计滤波器时能够正确的选择FIR数字滤波器的窗函数的选取及设计方法。
关键词 MATLAB，数字滤波器，有限冲激响应，窗函数，仿真，FIR
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武汉理工大学《MATLAB原理与应用》课程设计
Abstract
Digital filter is a time discrete signal which is used to filter digital system, through the mathematical treatment of the sample data to achieve the frequency-domain filtering purposes. In accordance with its unit impulse response function of the time-domain characteristics can be divided into two categories: Infinite Impulse Response (IIR) filter and finite impulse response (FIR) filters. Compared with the IIR filters, FIR realization of a non-recursive, is always stable; more importantly, FIR filters to meet the requirements of the amplitude-frequency response at the same time, get a strictly linear phase characteristics. Therefore, it is high-fidelity signal processing, such as digital audio, image processing, data transmission, biomedical areas such as widely used.
Signal processing filter design is one of the core issues. According to the principle of FIR filters is proposed FIR filter window function design method is given in the MATLAB environment, with the window function method for FIR filter design process and design examples. Through the use of different window functions designed FIR filter, the filter designed to analyze and compare a variety of methods designed to filter obtained the advantages and disadvantages of the use of their different occasions, so you can design a filter to correct the choice of FIR digital filter function selection window and the design method.
Key words MATLAB, digital filters, finite impulse response, window function, simulation, FIR
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