基于MATLAB的IIR濾波器設計

應用物理學論文編號:WLX103  字數:12718,頁數:35

目  錄
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第一章 緒論 1
1.1 研究的動機與目的 1
1.2 研究背景 1
1.2.1 數字濾波器的發展狀況 1
1.2.2 MATLAB軟件簡介 2
1.3 研究方法 2
1.4 論文內容概述 3
第二章 數字濾波器 4
2.1 數字濾波器的原理 4
2.2 數字濾波器的分類 4
2.3 IIR數字濾波器的網絡結構 5
2.3.1 直接型 5
2.3.2 級聯型 6
2.3.3 并聯型 7
2.4 數字濾波器的設計要求 7
第三章 IIR數字濾波器的設計方法 9
3.1 脈沖響應不變法 9
3.1.1 脈沖響應不變法原理 9
3.1.1 脈沖響應不變法的優缺點 10
3.2 雙線性變換法 11
3.2.1 雙線性變換法原理 11
3.2.1 雙線性變換法的優缺點 12
第四章 IIR數字濾波器的仿真 14
4.1 脈沖響應不變法的程序實現 14
4.1.1 設計實例 14
4.1.2 設計過程 14
4.1.3 程序流程圖 15
4.1.4 MATLAB程序 15
4.2 雙線性變換法的程序實現 18
4.2.1 設計實例 18
4.2.2 設計過程 18
4.2.3 程序流程圖 19
4.2.4 MATLAB程序 20
4.3 結果分析 24
第五章 信號處理界面設計IIR數字濾波器 25
5.1 運用FDATOOL設計IIR 數字濾波器 25
5.2 結論 28
第六章 總結 29
致  謝 30
參考文獻 31

摘     要
    數字濾波器是數字信號處理中的重要組成部分，在許多科學技術領域中都廣泛使用濾波器對信號進行處理。本文首先對數字濾波器的發展狀況和Matlab軟件進行了簡單的介紹；其次描述了數字濾波器的基本概念，包括數字濾波器的原理、分類及IIR數字濾波器的結構等；重點描述了IIR數字濾波器的設計過程及幾種設計方法(如脈沖響應不變法和雙線性變換法)。將數字濾波器的技術性能指標轉換為模擬濾波器的技術性能指標，設計出相應的模擬濾波器，再根據脈沖響應不變法和雙線性變換法將模擬濾波器轉變成數字濾波器，并用Matlab實現了仿真。最后，對Matlab中的FDATool界面設計仿真做了簡單介紹。

關鍵詞：脈沖響應不變法  雙線性變換法 IIR數字濾波器  Matlab 

Abstract
     Digital filter is one of the most important part of the digital signal processing which is widely used for signal processing in many fields of science and technology. This paper gives a simple introduction both on the development status of digital filter and Matlab software; then, the basic concepts of digital filters is described, including the principles and classification of digital filter and the structure of IIR digital filter etc; we concentrated on the design process of IIR digital filter and some methods (such as the same impulse response method and bilinear transformation method). Analog filter is obtained by transforming the technical parameter of digital filter into the technical parameter of analog filter, according to the same impulse response method or bilinear transformation method. We design the corresponding digital filter based on the created analog filter, and perform all this simulation based on Matlab. Finally, we give a simple description about the FDATool interface design simulation of Matlab.

Keywords ：the same impulse response method; bilinear transformation method; IIR digital filter; Matlab;