基于MATLAB的IIR数字滤波器设计.docx

华东交通大学理工学院本科生毕业设计（论文）开题报告题目：基于MATLAB的IIR数字滤波器设计分院：电子与信息工程分院专业：电子与信息工程班级：电信2013-1学号：20130210410112姓名：刘广指导老师：熊渊填表日期:2017年12月3日选题的依据及意义：1．选题的依据《基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固数字信号处理和IIR滤波器的原理，并学会利用所学的知识技能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握MATLAB和；IIR数字滤波器的原理；从而提高自己处理问题及消化问题的综合能力等等。2.选题的意义随着计算机技术的飞速发展，计算机数字如今已成为时代的主流，而数字信号处理技术作为数字时代的主力军是极其重要而不可或缺的技术。因此数字信号处理技术的发展也一直倍受人们的关注。而在数字信号处理应用中，数字滤波器也是十分重要的并且已获得广泛应用。随着电子工业的发展，对滤波器的性能要求越来越高，功能也越来越多，并且要求它们向集成方向发展。我国滤波器研制和生产与上述要求相差甚远，为缩短这个差距，电子工程和科技人员负有重大的历史责任。不能熟练操作使用MATLAB电子线路设计软件，在工作和学习中将是寸步难行的。在数学、电子等行业，使用MATLAB等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率。国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接受到信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。数字滤波器是指输入、输出均为数字信号，通过一定的运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分器件。它的基本工作原理是利用离散系统特性对系统输入信号进行加工和变换,改变输入序列的频谱或信号波形,让有用频率的信号分量通过,抑制无用的信号分量输出。目前数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序，但他们都存在设计效率较低，不具有可视图形，不便于修改参数等缺点，而MATLAB为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、高效、便捷的利器。他以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。尤其是MATLAB工具箱使各个领域的研究人员可以直观方便地进行科学研究与工程应用。其中的信号处理工具箱、图像处理工具箱、小波工具箱等更是为数字滤波研究的蓬勃发展提供了可能。本课题研究内容：1、脉冲响应不变法：将模拟滤波器的S平面变换成数字滤波器的Z平面2、双线性变换法：第一步先将整个S平面压缩映射到S平面的-π/T～π/T一条横带里；第二步再通过标准变换关系z=e^sT将此横带变换到整个Z平面上去。这样就使S平面与Z平面建立了一一对应的单值关系，消除了多值变换性，也就消除了频谱混叠现象。3、MATLAB仿真，进行有效性验证。本课题研究方案在MATLAB上对IIR滤波器进行设计设计时，有两种设计方案，基于此，对两种设计方案进行如下说明。方案一：程序设计法。MATLAB信号处理工具箱提供了几个直接设计IIR数字滤波器的函数，直接调用就可以设计滤波器，这为设计通用滤波器提供了方便。方案二：模拟原型法。采用经典低通滤波器作为连续域上