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基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计与仿真,答辩人:XXX导师:XXX专业:电子信息工程,08级毕业论文答辩,目录,课题研究背景主要设计方法仿真验证结论,1,2,3,4,1,课题研究背景,在当下电子设备高度集成化和数字化的大背景下，传统模拟滤波器已经很难满足科研和生产中对精度、效率、灵活性和可靠性的要求，所以，数字滤波器的设计和研究显得至关重要。,2,主要研究内容,本文主要研究的是数字滤波器中的有限冲激响应（FIR）滤波器，文中分别采用三种方法进行设计，并进行对比分析，最后利用Simulink仿真建模验证。,3,主要研究内容,理想低通滤波器的频率特性,图2-1,4,实际低通滤波器的频率特性,主要研究内容,图2-3,5,主要设计方法,一、窗函数法：理想滤波器的单位冲激响应h(n)是无限长的，而为了构造一个有限冲激响应(FIR)滤波器，只有将原有的h(n)截取一段，为了减少误差，就要选择不同的截取函数对信号进行截短，这种截取函数就称为窗函数。,6,常用窗函数参数表,主要设计方法,表3-1,7,主要设计方法,窗函数法设计流程图,图3-4,8,主要设计方法,用窗函数法设计低通滤波器通带频率0.25rad，阻带频率0.30rad，阻带衰减50dB阻带衰减50dB，所以选用海明窗,9,主要设计方法,（a）,（b）,（c）,（d）,图3-5,10,主要设计方法,二、频率采样法频率采用法是对是对希望逼近的滤波器h1(n)在频域w=0到2k之间等间隔采样N点，然后进行离散傅里叶变换得到所求滤波器的单位冲激响应h2(n)。,11,主要设计方法,频率采样法设计流程图,图3-9,12,主要设计方法,用频率采样法设计低通滤波器，其理想特性为：通带频率0wp/3阻带频率/3ws采样点N=33理论过渡带宽度=2/N,13,运行结果,主要设计方法,（a）,（b）,（c）,图3-10,14,主要设计方法,三、等波纹最佳逼近法等波纹最佳逼近法是一种优化设计法，它克服了窗函数法和频率采样法的缺点，使最大误差（即波纹的峰值）最小化。可以直接使用MATLAB信号处理工具箱函数remez来对其进行设计。,15,主要设计方法,下面用remez函数设计一个27阶的FIR低通滤波器，n=27，通带截止频率为0.2，通带波纹最大为0.04，阻带截止频率为0.3，阻带波纹最大为0.02。,16,运行结果,主要设计方法,图3-13,17,四、最后使用MATLAB中的Simulink组件来搭建一个窗函数法FIR低通滤波器的模型，模型如下：,仿真验证,图4-1,18,对其中的FDATool进行参数设置，具体设置如下：,仿真验证,图4-2,19,仿真验证,模块运行结果,（a）,20,仿真验证,（b）,21,仿真验证,（c）,22,结论,1、窗口设计法概念清楚，但临界频率难以控制；2、频率采样法克服了窗函数设计法临界频率不易控制的缺点，但不
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