基于MATLAB的数字带通滤波器设计

目录

1 引言..........................................................................................................................................................................1

2MATLAB 简介.........................................................................................................................................................2

3 设计方案..................................................................................................................................................................3

3.1 基于 MATLAB 的 IIR 数字滤波器的设计.....................................................................3

3.1.1IIR 数字滤波器的选择.................................................................................................3

3.1.2IIR 数字带通滤波器的设计.........................................................................................4

3.1.3IIR 数字滤波器 MATLAB 仿真结果与分析...............................................................5

参考文献...................................................................................................................................................................15

致谢...........................................................................................................................................................................16

摘 要

数字滤波器是一个离散系统。该系统能对输入的离散信号进行处理，从而获得所需

的有用信息。现代数字滤波器的设计大体可以分为 IIR 和 FIR 两大类，可以用软件和硬

件两种方法来实现，而选用 MATAB 信号处理工具箱为设计通用滤波器带来了极大的方

便。本文按设计指标要求设计了滤波器，其中 IIR 采用巴特沃什，FIR 采用布莱克曼窗

进行设计，得出了与之对应的幅度响应曲线和相位响应曲线，最后 对 IIR 和 FIR 的实现

形式和性能等方面进行比较。

关键词：MATLAB；IIR 数字滤波器；FIR 数字滤波器

MATLAB signal disposing tool case to design the digital filter is more

convenient and universally applied. The main body of the paper is demanded to

design a digital filter according to the designing index. IIR adopts Butterworth

and FIR adopts the Blackman window to design the digital filter . Finally, carry

out comparison on IIR and the FIR realization and function aspect.

1 引言

理想滤波器就是一个让输入信号中的某些有用频谱分量无任何变化的通过，同时又

能完全抑制另外那些不需要的成分的具有某种选择性的器件、网络或计算机硬件支持的

计算程序。根据对不同信号的处理可将滤波器分为模拟滤波器和数字滤波器两种。模拟

另外一类滤波器是现代滤波器，当信号和干扰的频带相互重叠，经典滤波器不能完成对

干扰的有效去除时，可以采用现代滤波器，这些滤波器可以按照随即信号内部的一些统

计分布规律，从干扰中最佳的提取信号。这种滤波器主要有维纳滤波器、卡尔曼滤波器 、

自适应滤波器等

与模拟滤波器相同，数字滤波器从功能上可以分为四类，即低通（ LP）、高通

（HP）、带通（ BP）、带阻（ BS）滤波器等。

可看成一个数字滤波器，因此数字滤波器的应用相当广泛。

本设计任务：设计一数字带通滤波器，分别用 IIR 和 FIR 两种类型来实现，其中 IIR

设计总体要求：用 MATLAB 语言编程进行设计，给出 IIR 数字滤波器的参数和 FIR

数字滤波器的冲激响应，给出幅度和相位响应曲线，对 IIR 和 FIR 的实现形式和特点等

方面进行讨论。