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摘 要

在数字信号处理的过程中，信号中常常混合着其余复杂成分，所以许多信号的分析都是通过滤波器来进行的。在数字信号控制系统中，系统的性能也会被输入信号所参杂的复杂成分影响，所以需要对输入信号进行处理来取得有用信号。本文首先介绍了FIR数字滤波器的一些应用、近况及MATLAB的一些基本的知识，接着介绍了对于FIR数字滤波器的一些常用的设计方法。本文运用的是窗函数法来设计数字滤波器，其过程是通过调用MATLAB中的fir1函数,来设计FIR数字滤波器的，绘制相对应的曲线。最后查看滤波先后的对照图，阐发其最终的试验成果

关键字：FIR数字滤波器，MATLAB，窗函数法

Abstract: In the process of digital signal processing, the remaining complex components are often mixed in the signal, so many signal analysis are carried out through a filter. In a digital signal control system, the performance of the system is also affected by the complex components involved in the input signal, so the input signal needs to be processed to obtain a useful signal. Firstly, this paper introduces some applications of FIR digital filters and some basic knowledge of MATLAB, and then introduces some common design methods for FIR digital filters. This paper uses the window function method to design the digital filter. The process is to design the FIR digital filter by calling the fir1 function in MATLAB to draw the corresponding curve. At last, we look at the contrast graph of filtering sequence and expound the ultimate test result.

Keywords：FIR digital filter，MATLAB，Windowing Method

目录

1.绪论 4

1.1 FIR数字滤波器研究的意义 4

1.2 FIR数字滤波器的应用及近况 4

2.FIR数字滤波器介绍 6

2.1 数字滤波器的类型 6

2.2 FIR数字滤波器的基本概念 6

2.3 FIR数字滤波器的一般特点 6

2.4 FIR数字滤波器线性相位 7

3. MATLAB的概述 7

3.1 MATLAB的简介 7

3.2 MATLAB的特点 8

3.3 MATLAB的主要功能 8

4、FIR数字滤波器的设计 9

4.1 窗函数法 9

4.2 频率采样法 11

5．基于MATLAB的FIR数字滤波器设计 11

5.1 利用窗函数法设计低通滤波器 11

5.2 利用窗函数法设计带通滤波器 14

5.3 利用窗函数法设计多通滤波器 16

5.4 低通滤波器在simulink上的仿真 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

附录 24

1.绪论

• 1. FIR数字滤波器研究的意义

在现代社会中，随着人民经济的不断增长，人们对信息化世界的要求也在日益增加，数字化、智能化的发展已经受到了广大人民的不断关注。现在人们出门逛街、吃饭不再需要时时刻刻都带着金钱，人们只需要带着手机，就能够完成支付任务，信息化不断地发展，使得人们的生活水平也在不断地增加。而数字化领域方面也得到了广泛的关注，数字信号处理技术也得到了更好、更快的发展。雷达信号、通讯信号这些信号都属于数字信号，数字信号是在模拟信号的基础上加以数字化才得到的。

数字滤波器的运用已经越来越广泛，在各个方面都涉及到数字滤波器技术，现在不仅仅用于语音处理，图像处理等一些方面，而且还可以运用在音频合成上，可以通过采集音频文件的模拟信号然后运用数字滤波技术加以处理，使得其变成数字信号，最后在通过滤波器输出。在将来的技能运用上，数字滤波器技将更加具备发展的前途，更好的为军事等方面提供更多的技术支持。

• 1. FIR数字滤波器的应用及近况

在实际的信号传输的过程中，我们所需要的有用信号一般都是与噪音混合传输的，这就使得怎样从接收到的信号中解除或削弱噪音成为了信号处理中所面临的十分重要的题目，如果在传输的过程当中对有效信号与噪音不加区分，那么所获得信号就没有用了。根据有效信号和噪音两者之间所表现出来的不同特性，滤波便是对有用信号进行提取的一个过程，而滤波器就是实现这个功能的。目前，在一些装备和各种控制系统中数字滤波器的利用也相当普遍的。

(1) 语音处理

在初期就已经呈现了语言处理这一功能了，由于这一功能的出现直接带动了数字信号处理的成长。在语音处理这方面包含了五个内容：一，语音信号的剖析。便是对语音信号的波形特点、统计特征、模型参数等来举行阐发计较；二，语音合成。就是在普通的计算机上运用数字技能或者一些专用软件来举行语音的合成；三，语音识别。便是利用专用硬件或计算机软件辨认所讲的话，或来辨认正在措辞的人；四，语音增强。便是提取被噪音或滋扰所掩饰了的语音信号。五，语音编码。首要用于对语音数据来进行紧缩。

目前，上述的5个方面是应用较为普遍的，并且也是取得研究成果较多的方面。在实际的信号传输的过程中，我们所需要的有用信号一般都是与噪音混合传输的，这就使得怎样从接收到的信号中解除或削弱噪音成为了信号处理中所面临的十分重要的题目，如果在传输的过程当中对有效信号与噪音不加区分，那么所获得信号就没有用了。根据有效信号和噪音两者之间所表现出来的不同特性，滤波便是对有用信号进行提取的一个过程，而滤波器就是实现这个功能的。目前，在一些装备和各种控制系统中数字滤波器的利用也相当普遍的。

(2) 通信

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