基于MATLAB环境的数字滤波器设计开题报告

 2021-12-23 20:26:48

全文总字数:4238字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 选题意义及背景

数字滤波器是数字信号处理学科的重要组成部分。着信息时代数字时代的到来,数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势,而数字化是智能化和网络化的基础,实际生活中遇到的信号多种多样,例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象信号等等。上述这些信号大部分是模拟信号, 也有小部分是数字信号。大多数情况下模拟信号的自变量是时间,经过时间上的离散化和幅度上的离散化,这类模拟信号便成为数字信号。因此,数字信号实际上是用数字序列表示的信号,语音信号经采样和量化后,得到的数字信号是一个一维离散时间序例;而图像信号经采样和量化后,得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理,就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理,把信号变换成符合需要的某种形式。例如,对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰;对信号进行某种变换,使之更适合于传输,存储和应用;对信号进行编码以达到数据压缩的目的,等等。而这一切的实现就要靠数字滤波器。

传统的数字滤波器的设计过程复杂,计算工作量大,滤波特性调整困难,影响了它的应用。本次设计主要利用matlab信号处理工具箱(signal processingtoolbox) 快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。利用matlab设计滤波器,可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数,直观简便,极大的减轻工作量,有利于滤波器设计的最优化。本次设计还将介绍如何利用matlab环境下的仿真软件simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。在matlab中, 对各种滤波器的设计都有相应的计算振幅响应的函数,可以用来做滤波器的程序设计。通过调用simulink中的功能模块构成数字滤波器的仿真框图,在仿真过程中,可以双击各功能模块,随时改变参数,获得不同状态下的仿真结果。这样就可以极大的减少数字滤波器检验的工作量,同时利于修改和调试。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1本论文的主要工作和内容

本文所希望达到的程度,是利用matlab信号处理工具箱(signalprocessing toolbox)以及fdatool工具箱分别设计常见的数字滤波器如巴特沃斯滤波器,切比雪夫滤波器i型与ii型,以及fir滤波器。并用simulink进行仿真。在matlab中,对各种滤波器的设计都有相应的计算振幅响应的函数,可以用来做滤波器的程序设计。通过调用simulink中的功能模块构成数字滤波器的仿真框图,在仿真过程中,可以双击各功能模块,随时改变参数,获得不同状态下的仿真结果。

2.2方案选择

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3. 研究计划与安排

第1~3周 查阅文献;分析题目研究现状,学习基本理论;

第4周阅读文献、撰写开题报告,英文文献翻译;

第5周学习matlab信号工具箱,确定实施方案;

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4. 参考文献(12篇以上)

4. 参考文献(15篇)

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[3] 李茂,任学恒,李涛,张怀武.基于MATLAB/Simulink的数字滤波器设计与仿真[J].磁性材料及器件,2007(01).

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[8] 孙耀奇, 高火涛, 熊超, 等. 基于 Matlab 和 FPGA 的 FIR 数字滤波器设计及实现[D],2008.

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