FIR数字滤波器设计论文
fir滤波器的设计学士学位论文
FIR滤波器的设计【摘要】本文主要是对FIR的基本原理进行概述。
对直接型，级联型，第一类线性相位等结构图进行了分析。
采用了窗函数法，小波分析法，频率采样法，切比雪夫法来设计FIR数字滤波器。
分析了FIR DF 的特点之后,根据小波逼近方法利用多个小波函数来逼近理想滤波器的频率特性，很容易设计多通带的带通滤波器和多通带移相器。
采用MATLAB软件对FIR数字滤波器进行了仿真。
利用FPGA来实现FIR数字滤波器，对FIR数字滤波器的内部模块结构进行了仿真。
通过硬件描述语言给出了利用FPGA器件进行数字系统设计的设计流程以及模块仿真。
采用了TMS320C54芯片来实现，应用FIRS指令来进行编程。
【关键词】：FIR、MATLAB、TMS320C54、FPGA、【Abstract】This paper is FIR, the basic principles outlined.Direct type, Cascade, the first class of linear phase structure chart analysis. Using the window method, wavelet analysis, the frequency of sampling, Chebyshev method to design FIR digital filter. FIR DF analysis of the characteristics, According to wavelet approximation method using wavelet function over to approximate the ideal frequency of the filter characteristics, very easy to design a multi-band-pass filters and multi-band phase shifter.MATLAB software FIR digital filter for the simulation.FPGA to achieve FIR digital filter, the FIR digital filter module in the internal structure of the simulation. Through hardware description language is the use of FPGA devices for Digital System Design Process. TMS320C54 chip used to achieve application FIRs instructions for programming.【Keyword】FPGA、FIR、MATLAB、TMS320C54目录【摘要】 (I)【ABSTRACT】............................................................................................................................... I I 前言. (1)第1章滤波器的基本概念 (2)1.1滤波器的原理和分类 (2)1.1.1滤波器的实现步骤 (2)1.1.2采样定理 (2)1.2滤波器的技术指标 (3)1.3数字滤波器的系统特性 (3)1.3.1离散系统的实现 (3)1.3.2状态和张弛系统 (5)1.3.3因果性和可实现系统 (5)1.3.4稳定性 (5)1.3.5时不变性 (5)1.3.6线性和叠加性 (6)1.4滤波器的分类 (6)1.5数字滤波器设计的基本步骤 (6)第2章FIR数字滤波器的基本网络结构 (8)2.1FIR网络结构 (8)2.1.1直联型 (8)2.1.2级联性与线性相位结构 (8)2.1.3频率采样结构 (9)2.2频率采样结构有两个突出优点 (10)第3章FIR数字滤波器的设计 (11)3.1FIR滤波器设计 (11)3.1.1FIR数字滤波器的简介 (11)3.1.2FIR数字滤波器的传统设计方法 (11)3.1.3线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 (11)3.1.4FIR数字滤波器设计原理分析 (12)3.2采用窗函数方法设计线性相位FIR滤波器的方法 (13)3.3小波分析法 (15)3.3.1的结构特征 (16)3.3.2小波分析 (16)3.3.3滤波器设计的小波方法 (17)3.4利用频率采样法设计FIR滤波器 (18)3.4.1用频率采样法设计滤波器的线性相位条件 (18)3.4.2逼近误差及改进措施 (18)3.5切比雪夫逼近法设计FIR滤波器 (19)3.5.1切比雪夫法最佳一致逼近准则 (19)3.5.2利用最佳一致逼近准则设计线性相位滤波器 (20)第4章MATLAB仿真 (22)4.1MATLAB的背景 (22)4.2MATLAB在FIR中的应用 (22)4.3FIR滤波器的MATLAB仿真实例 (23)第5章数字滤波器的实现 (27)5.1数字滤波的实现方法 (27)5.2FIR数字滤波器的C54实现 (28)5.2.1TMS320C5402简介 (28)5.2.2TMS320C5402编程 (28)5.2.3FIR滤波器在TMS320C5402中的实现 (29)5.3硬件描述语言（HDL） (31)5.3.1HDL设计方法 (31)5.3.2VHDL语言 (31)5.4采用FPGA的实现 (32)5.4.1研究思路及方法 (33)5.4.2 FPGA的设计流程 (35)5.5 FIR滤波器的模块划分 (36)5.5.1输入模块 (37)5.5.2乘累加模块 (37)5.5.3锁存模块 (38)5.5.4控制模块 (38)5.6总结与展望 (38)【致谢】 (39)参考文献 (40)附录1：电路仿真 (41)附录2：执行程序 (43)附录3：英文原文 (46)中文翻译 (57)前言模拟滤波器与数字滤波器的设计对工程，应用数学及计算机科学都是非常重要的。
DSP中的FIR滤波器论文
课程大作业实验报告语音信号的FIR滤波器处理课程名称：DSP原理及应用组长：何庆勇学号：200830590308 年级专业班级：08通信3班组员一：陈纯明学号：200830590301 年级专业班级：08通信3班指导教师徐梅宣报告提交日期2011年6月9日摘要随着信息与数字技术的发展，数字信号处理已经成为当今极其重要而学科与技术领域之一。
它在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。
在数字信号处理的基本方法中，通常会涉及到变换、滤波、频谱分析、调制解调和编码解码等处理。
其中滤波是应用非常广泛的一个环节，数字滤波器的理论和相关设计也一直都是人们研究的重点之一。
FIR滤波器的是非递归的，稳定性好，精度高；更重要的是，FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时，可以获得严格的线性相位特征。
因此，它在高保真的信号处理，如数字音频、图像处理、数据传输和生物医学等领域得到广泛应用。
在数字信号处理中，滤波占有极其重要的地位。
数字滤波是语音信号处理、图像处理、模式识别、频谱分析等应用的基本处理算法。
用DSP芯片实现数字滤波除了具有稳定性好、精确度高、不受环境影响等优点外，还具有灵活性好等特点。
本文介绍了数字滤波器的设计基础及用窗函数法设计FIR滤波器的方法，运用MATHLAB语言实现了低通滤波器的设计并用CCS 2.0进行观察效果。
关键词： FIR滤波 MATHLAB 窗函数法 CCS目录1.设计要求 (1)2.滤波器的设计原理说明 (1)2.1数字滤波器的设计原理 (1)2.2FIR滤波器的基本结构 (1)2.3FIR滤波器的主要特点 (2)3.FIR滤波器的设计方法 (2)3.1FIR滤波器设计 (2)3.2窗函数设计的基本方法 (2)3.3滤波器的1 z算法实现 (2)4.FIR滤波器的MATLAB实现 (3)4.1用FIR1函数设计FIR滤波器 (3)4.2用FIR2函数设计FIR滤波器 (4)4.3用MATLAB工具箱（T OOLBOX）自带工具设计FIR滤波器 (4)5.FIR滤波器的DSP实现 (7)6.FIR滤波器的结果检验 (9)7. 调试问题 (10)8.心得体会 (11)参考文献 (12)1． 设计要求1） 设计一FIR 低通滤波器，实现对语音信号的滤波。
毕业设计(论文)fir数字滤波器的fpga实现
毕业设计（论文）题目： FIR滤波器的FPGA实现专业：班级：姓名：学号：指导教师：日期： 2011-5-28目录第1章绪论 (1)1.1背景和选题依据 (1)1.2国内外研究现状和发展动态 (2)1.3论文研究的目的和主要内容 (2)第2章 FIR的原理及技术 (3)2.1FIR滤波器的特点 (3)2.2FIR滤波器的基础 (3)滤波器的基本结构 4滤波器的设计 5第3章EDA技术和可编程逻辑器件 (6)3.1电子设计自动化EDA技术 (6)编程逻辑器件简介 (8)进行开发的优点 (8)设计的开发流程93.3硬件描述语言VHDL及数字系统设计方法 (10)语言VHDL简介 (10)语言VHDL设计数字系统 (10)第4章基于FPGA的FIR滤波器硬件实现 (11)4.1器件介绍和系统开发环境 (11)Ⅱ系列结构和特点 (11)开发工具简介 (14)4.2并行FIR数字滤波器简介 (15)并行结构的改进 (15)块的划分 (16)4.3串行FIR数字滤波器的硬件实现 (17)设计思想与实现 (17)块具体功能的设计实现 (17)滤波器串行方式实现的系统分析 (23)滤波器的扩展应用 (24)结 (24)第5章总结与展望 (24)参考文献 (25)英文翻译 (26)FIR数字滤波器的FPGA实现【摘要】:随着科技的发展，电子电路的设计正逐渐摆脱传统的设计模式，而采用FPGA来设计电子电路正成为设计的趋势。
这是因为采用FPGA设计电子电路不仅开发时间短，资金投入相对少，且可将电路板级产品集成为芯片级产品。
纵观可编程逻辑器件的发展史，FPGA在结构原理、集成规模、下载方式、逻辑设计手段等方面的每一次进步都为现代电子设计技术的革命与发展提供了不可或缺的强大动力。
在数字处理中，滤波占有重要的地位。
数字滤波在语音和图像处理、HDTV、模式识别、谱分析等应用中经常用到。
有一限长冲激响应(FIR)滤波器，由于FIR系统只有一零点、系统稳定，便于实现FFT算法、运算速度快、线性相位的特性和设计更为灵活等突出优点而在工程实际中获得广泛应用。
fir数字滤波器论文设计优化论文
fir数字滤波器论文设计优化论文摘要：通过对基于fir的数字滤波器设计原理的研究，进一步了解到有关数字滤波器的相关设计内容，尤其是从具体的基于fir的数字滤波器的实际实例中清楚地看到，采用VisualBasic6.0所设计出的fir数字滤波器的设计软件可以实现，且突破了以往的设计方案，从而更加有利于在设计基于fir的数字滤波器的过程中进行实时在线修正，进而完善整个内容的最终设计方案。
1 fir滤波器fir滤波器即有限长单位冲激相应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件。
在fir滤波器的作用下，可以保证任意幅频特性的同时具备严格的现行相频特性，可见，通常情况下fir滤波器是一个较为稳定的系统。
从实践来看，fir滤波器在通信、图像处理等领域的应用十分广泛。
从数字滤波器的结构来看，可将其分为无线脉冲响应型与有限脉冲响应型。
其中，后者在设计的过程中，可以采用窗函数方法、频率采样法等策略对其进行设计，从相关的研究资料中来看，这些方法的整合应用都令数字滤波器的设计取得了实质性的进步。
（图1）2 基于fir的数字滤波器设计研究通常情况下，基于fir的数字滤波器的设计原理采用的是加窗函数方法。
由于基于fir的数字滤波器在性能、功耗等方面的优势十分明显，基于FPGA的信号处理模块已广泛应用于各种信号处理领域。
2.1 基于fir的数字滤波器的设计原理基于fir的数字滤波器在设计时，所选择参数的幅度是较为明确的，因此，在实际应用时，需要凭借一个可实现的传输函数去调整整个设计构造，这就需要在工程设计及应用中，多给出相对的参数指标数值，以此来保障数据计算的精准度。
另外，由于基于fir的数字滤波器的冲激响应仅仅能够延续一阵，时间较短，在研究的过程中，则通常会考虑基于fir的数字滤波器的此项特征来构造数字滤波器的模型。
（图2）2.2 浅析基于fir的数字滤波器的设计实例通过精确的设计，有限冲激相应滤波器在某一具体的频率范围内均能够为系统提供出较为准确的线性相位。
FIR滤波器的优化设计及应用
复旦大学硕士学位论文FIR滤波器的优化设计及应用姓名：周宇申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：孙承绶20030520摘要Ｘ８８８８２ｓ蒎豢现代邋信技术豹发鼹，ＦＩＲ滤波器被广泛应用予许多工程领域，并且在数字信号处理系统中，对其要求日益提高，如面积、速度、功耗等各方厩。
因此，设计出住髓更优的ＦＩＲ滤波嚣成为了露前研究静一个谍题。
本文主要研究了ＦＩＲ滤波器的～些优化设计技术及硬件实现方法，褥如一静实用的ＦＩＲ滤波器的通用优化设计方法。
用户只需在设计提供的图形界面上输入滤波器盼一些基本参数，鲡采样频率、通带纹波系数、阻带衰减、邋带频举ｓ截业频率餐，裁可以褥列一组硬转安瑷最钱粒ＦＩＲ滤波器系数，弱对生戏朝应豹ＶＨＤＬ文件。
本文考虑的优化技术主装包括两个方面，一是系数确定的算法优化；二是硬髂实理黪结构傀蘧。
在冀法伐健方溪，主簧包戆下嚣六释技术；ＣＳＤ壤码、Ｎ积Ｂ均衡、乘积因子选择、加法器的提炼、加法器与延迟器位长的优化、量化误差的考虑；在结构优化方面，主要考虑进位滤波器的结构选择、保留避位加法器的竣诗、德号扩装位戆清除等技本。
文章最后利用前颟得到的ＦＩＲ滤波器的通用设计方法，了分别针对ＦＰＧＡ与ＡＳＩＣ设计了一个实用的滤波器。
面向ＦＰＧＡ设计的，采用ｘｉｎｌｉｎｘＩＳＥ综合，调穗ｘｉｎｌｉｎｘｖｃｅ２０００ｅ痒，对嚣窝ＡＳＩＣ浚诗豹，采薅ｃｓｍｃ０６ｃｏｒｅ为单元黪，经Ｓｙｎｏｐｓｙｓ的Ｄｅｓｉｇｎｃｏｍｐｌｉｅｒ＂１－具综合后仿真。
关键字：发送绥救滤波器，平方辍奈奎赣特滤波器，ＣＳ登编磋，邻域攘索策貉，切断误差，Ｎ、Ｂ均衡，藤积因子选择，加法器提炼，进谯保留加法，符号扩展消除ＡｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＦＩＲｆｉｌｔｅｒｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｉｅｌｄｓ，ａｎｄｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｓｏｆｔｈｅｍａｒｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｔｒｉｎｇｅｎｔ，ｓｕｃｈａｓｓｉｚｅ，ｓｐｅｅｄ，ｃｏｓｔ．Ｓｏ，ｉｔｉｓａｓｕｂｊｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙｔｏｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｕｍＦＩＲｆｉｌｔｅｒｓｆｏｒｓｙｓｔｅｍｓｐｒｅｓｅｎｔｌｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍｏｓｔｌｙｐｒｅｓｅｎｔｓｓｏｍｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａ．ｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｈａｒｄｗａｒｅ，ａｎｄｆｉｎｄｓｏｕｔａｐｒａｃｔｉｃａｌｗａｙｏｆｔｈｅＦＩＲｆｉｌｔｅｒｓｄｅｓｉｇｎｉｎｃｏｍｍｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ．Ｗｈｅｎｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｉｌｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａＳｓａｍｐｌｉｎｇｒａｔｅ，ｐａｓｓｂａｎｄｒｉｐｐｌｅ，ｓｔｏｐｂａｎｄｒｉｐｐｉｅ，ｓｔｏｐｂａｎｄａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ，ｐａｓｓｂａｎｄａＲｅｎｕａｆｉｏｎ，ｐａｓｓｂａｎｄｒａｔｅａｎｄｓｔｏｐｂａｎｄｒａｔｅａｒｅｇｉｖｅｎ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｗｉｌｌｆｉｎｄａｓｅｔｏｆｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｗｉｔｈｍｉｎｉｍａｌｈａｒｄｗａｒｅｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｇｅｎｅｒａｔｅｔｈｅａｃｃｏｒｄｉｎｇＶＨＤＬｓｏｕｒｃｅｓｗｉｔｈｌｉｎｅａｒｐｈａｓｅｔｒａｎｓｐｏｓｅｄｉｒｅｃｔｆｏｒｍｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｎｓｉｓｔｏｆｔｗｏｆａｃｅｔｓ：０１１０ｉｓｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｐｔｉｍｉｚｅｄｆｏｒｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆＦＩＲｆｉｌｔｅｒｓ．Ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｆｏｒｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｈａｒｄｗａｒｅ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｉｎｃｌｕｄｅｓｉｘｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．ｔｈｅｙａ托ＣａｎｏｎｉｃＳｉｇｎｅｄＤｉｇｉｔｃｏｄｅ，ＮａｎｄＢｔｒａｄｅｏｆｆ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｏｆｓｃａｌｉｎｇ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆａｄｄｅｒ，ｔｈｅａｄｄｅｒ／ｄｅｌａｙｓｉｚｅ’ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｆｉｌｔｅｒｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃａｉｒｙｓａｌｖｅａｄｄｅｒａｎｄｔｈｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｉｇｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅｌａｓｔｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ＩｄｅｓｉｇｎａｎａｐｐｌｉｅｄＦＩＲｆｉｌｔｅｒａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＦＰＧＡａｎｄＡＳＩＣｗｉｔｈｔｈｅｗａｙｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｇａｉｎｅｄ，ｔｈｅｆｉｌｔｅｒｔｏＦＰＧＡｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｗｉｔｈｔａｒｇｅｔｌｉｂｒａｒｙｏｆｘｉｎｌｉｎｘｖｃｅ２０００ｅ，ｔｈｅｆｉｌｔｅｒｔｏａｓｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｗｉｔｈｔａｒｇｅｔｌｉｂｒａｒｙｏｆｃｓｍｃ０６ｃｏｒｅ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈａｎｋｓｔｏＩｎｆｉｎｅｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡＧｆｏｒｉｔｓｓｕｐｐｏｒｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｒｆｉｌｔｅｒｓ，Ｎｙｑｕｉｓｔｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒ，ＣａｎｏｎｉｃＳｉｇｎｅｄＤｉｇｉｔｃｏｄｅ，ｌｏｃａｌｓｅａｒｃｈｓｔｒａｔｅｇｙ，ＮａｎｄＢｔｒａｄｅｏｆｆ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｏｆｓｅａｌｉｎｇ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆａｄｄｅｒ，ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎｅｒｒｏｒ，ｃａｒｒｙｓａｖｅａｄｄｅｒ，ｓｉｇｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ第一章引言第一章引言＇。
fir数字滤波器的设计与实现
FIR数字滤波器的设计与实现介绍在数字信号处理中，滤波器是一种常用的工具，用于改变信号的频率响应。
FIR （Finite Impulse Response）数字滤波器是一种非递归的滤波器，具有线性相位响应和有限脉冲响应。
本文将探讨FIR数字滤波器的设计与实现，包括滤波器的原理、设计方法和实际应用。
原理FIR数字滤波器通过对输入信号的加权平均来实现滤波效果。
其原理可以简单描述为以下步骤： 1. 输入信号经过一个延迟线组成的信号延迟器。
2. 延迟后的信号与一组权重系数进行相乘。
3. 将相乘的结果进行加和得到输出信号。
FIR滤波器的特点是通过改变权重系数来改变滤波器的频率响应。
不同的权重系数可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波等不同的滤波效果。
设计方法FIR滤波器的设计主要有以下几种方法：窗函数法窗函数法是一种常用简单而直观的设计方法。
该方法通过选择一个窗函数，并将其与理想滤波器的频率响应进行卷积，得到FIR滤波器的频率响应。
常用的窗函数包括矩形窗、汉宁窗、哈密顿窗等。
不同的窗函数具有不同的特性，在设计滤波器时需要根据要求来选择合适的窗函数。
频率抽样法频率抽样法是一种基于频率抽样定理的设计方法。
该方法首先将所需的频率响应通过插值得到一个连续的函数，然后对该函数进行逆傅里叶变换，得到离散的权重系数。
频率抽样法的优点是可以设计出具有较小幅频纹波的滤波器，但需要进行频率上和频率下的补偿处理。
最优化方法最优化方法是一种基于优化理论的设计方法。
该方法通过优化某个性能指标来得到最优的滤波器权重系数。
常用的最优化方法包括Least Mean Square（LMS）法、Least Square（LS）法、Parks-McClellan法等。
这些方法可以根据设计要求，如通带波纹、阻带衰减等来得到最优的滤波器设计。
实现与应用FIR数字滤波器的实现可以通过硬件和软件两种方式。
硬件实现在硬件实现中，可以利用专门的FPGA（Field-Programmable Gate Array）等数字集成电路来实现FIR滤波器。
基于MATLAB的FIR滤波器设计文献综述
基于MATLAB的FIR滤波器设计文献综述FIR（Finite Impulse Response）滤波器是一类常见的数字滤波器，具有线性相位特性和稳定性。
在信号处理领域中，FIR滤波器被广泛应用于滤波、陷波、均衡、信号分析等方面。
设计高性能的FIR滤波器一直是一个重要的研究方向。
本文对基于MATLAB的FIR滤波器设计的相关文献进行综述。
主要从以下几个方面进行讨论。
首先，介绍FIR滤波器的基本原理和设计方法。
FIR滤波器的基本原理是根据滤波器的输入序列和滤波器的系数来计算输出序列。
在MATLAB 中，可以使用firls、firpm、fir1等函数进行FIR滤波器的设计。
这些函数可以实现线性相位和零相位滤波器的设计，对于不同类型的滤波器（如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等）有不同的设计方法。
其次，综述基于MATLAB的FIR滤波器设计的相关研究文献。
以前的研究工作主要集中在设计滤波器的方法和算法上。
例如，有研究者提出了一种基于遗传算法的FIR滤波器设计方法，该方法通过遗传算法优化滤波器的系数，以实现更好的滤波效果。
还有研究者基于相关性分析提出了一种自适应切比雪夫滤波器的设计方法，该方法可以根据输入信号的特性自动调整滤波器的参数。
此外，介绍了基于MATLAB的FIR滤波器设计在实际应用中的一些研究成果。
FIR滤波器在语音信号处理、图像处理、生物医学工程等领域有着重要的应用。
以语音信号处理为例，有研究者使用MATLAB设计了一种自适应FIR滤波器，可以实现对语音信号中的噪声进行去除，提高语音信号的清晰度和信噪比。
在图像处理中，FIR滤波器可以用于图像锐化、边缘检测等操作，通过优化滤波器的系数，可以获得更好的图像处理效果。
最后，总结了目前基于MATLAB的FIR滤波器设计所面临的挑战和未来发展方向。
FIR滤波器的设计涉及到系数优化、计算复杂度、滤波特性等方面的问题。
目前研究者们正在探索各种优化算法和方法，以解决这些问题。
基于MATLAB的FIR带通数字滤波器设计毕业设计(论文)
目录摘要ABSTRACT (4)第1章绪论 (6)1.1 课题背景... (6)1.2 课题研究的目的和意义...... (7)1.3 MATLAB概述 (8)1.4 国内外研究现状和发展趋势...... (9)1.5 论文的主要研究内容...... (10)1.6 预期达到的目标...... (11)第2章滤波器的特性2.1数字滤波器的定义、分类及特点...... (12)2.2 FIR滤波器的结构特点...... (13)2.3 FIR线性相位滤波器的特点...... (14)2.4实际滤波器的设计指标...... (16)第3章FIR数字滤波器主要设计方法的比较3.1窗函数法...... (17)3.1.1概述...... (17)3.1.2优缺点...... (18)3.2频率抽样法3.2.1概述...... (19)3.2.2优缺点...... (20)3.3其它设计方法...... (22)3.4 设计方法的选定...... (22)3.5 FIR数字滤波器的最优化设计...... (23)第4章FIR滤波器的MATLAB设计4.1设计的基本思路...... (25)4.2设计的总流程图...... (26)4.3窗函数的种类及理论特点...... (27)4.4设计函数fir1和fir2...... (28)4.5 FIR数字滤波器的具体设计步骤...... (29)4.6线性相位FIR低通滤波器的设计...... (31)4.7带通滤波器的设计...... (37)4.7.1概述...... (37)4.7.2带通滤波器的获取...... (40)4.8结论分析...... (43)第5章总结与展望...... (44)参考文献 (45)致谢 (46)摘要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。
本文介绍了一种利用MATLAB信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）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。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订教研室（或答辩小组）及教学系意见目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1设计的作用、目的 (2)1.2设计任务及要求 (2)1.3设计内容 (2)第2章FIR数字低通波器的原理 (4)2.1数字低通滤波器的设计原理 (4)2.1.1数字低通滤波器的介绍 (4)2.1.2数字低通滤波器的分类 (5)2.1.3 FIR滤波器的时域约束条件 (7)2.2采用方法的原理 (8)2.2.1窗函数设计法 (8)2.2.2 FIR数字滤波器的特点 (10)第3章FIR数字滤波器仿真分析 (11)3.1设计步骤 (11)3.2程序流程图 (13)3.3MATLAB编程及幅频特性曲线 (13)3.3.1MATLAB语言编程 (13)3.3.2幅频特性曲线 (15)3.4优缺点 (18)3.4.1数字滤波器的优点 (18)3.4.2不同窗函数优缺点分析 (18)总结 (20)致谢 (22)参考文献 (23)吉林建筑大学电气与计算机学院数字信号处理课程设计报告设计题目：FIR数字滤波器设计专业班级：信工131学生姓名：满学号：201311069指导教师：李红杨佳设计时间：2016.1.18－2016.1.22摘要当今，数字信号处理技术正突飞猛进，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响着也改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。
随着信息时代的到来，数字信号处理已经成为当今一门及其重要的学科和技术并且在通信、语音、图像、自动控制等众多领域得到了广泛的应用，在数字信号处理中，数字滤波器占有及其重要的地位，它具有精度高，可靠性好、灵活性大等特点，现代数字滤波器可以用软件和硬件两种方式来实现，软件方式实现的优点是可以通过滤波器参数的改变去调整滤波器的性能。
MATLAB是一种面向科学和工程计算的语言，它集数值分析，矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，具有编程效率高、调试手段丰富、扩充能力强等特点，MATLAB的信号处理工具箱具有强大的函数功能，它不仅可以用来设计数字滤波器，还可以使设计达到最优化，是数字滤波器设计的强有力工具。
数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支。
无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。
在所有的电子系统中，使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。
数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。
简述了数字滤波器中的有限长单位冲激响应(FIR) 滤波器的原理,对FIR滤波器的窗函数设计方法进行了研究。
窗函数法在FIR 器的设计中有着广泛的应用。
介绍了一种基于等波纹切比雪夫逼近准则的FIR 数字滤波器的设计方法，通过MATLAB 的仿真实现。
传统的数字滤波器设计方法繁琐且结果不直观，本文利用MATLAB具有强大的科学计算和图形显示这一优点，与窗函数法设计理论相结合共同设计FIR数字滤波器，不但使设计结果更加直观，而且提高了滤波器的设计精度，从而更好地达到预期效果。
关键字：FIR滤波器；窗函数；MATLAB第1章绪论数字化是控制系统的重要发展方向，而数字信号处理已在通信、语音、图像、自动控制、雷达、军事、航空航天等领域广泛应用。
数字信号处理方法通常涉及变换、滤波、频谱分析、编码解码等处理。
数字滤波是重要环节，它能满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求，克服模拟滤波器所无法解决的电压和温度漂移以及噪声等问题。
而有限冲激响应FIR滤波器在设计任意幅频特性的同时能够保证严格的线性相位特性。
利用FPGA可以重复配置高精度的FIR滤波器，使用描述语言改变滤波器的系数和阶数，并能实现大量的卷积运算算法。
并且结合MATLAB工具软件的辅助设计，使得FIR滤波器具有快速、灵活、适用性强，硬件资源耗费少等特点。
数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的三大趋势。
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、控制信号、气象信号、地震勘探信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。
上述这些信号大部分是模拟信号，剩下的小部分部分是数字信号。
模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也可以是二维或多维的。
大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化（采样）和幅度上的离散化（量化），这类模拟信号便成为一维数字信号，而数字化是智能化和网络化的基础。
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列；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，或将他们与其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信号进行识别；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。
MATLAB软件是由美国Math Works公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。
MATLAB新的版本集中了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。
在MATLAB环境下用户可以集成的进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。
MATLAB提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基本数据结构是矩阵，在生成矩陈对象时，不要求作明确的维数说明。
与利用c语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比，利用MATLAB可以节省大量的编程时间。
在工程技术界，MATLAB被用来解决一些实际课题和数学模型问题。
典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊的短阵计算应用，如自动控制理论、统计、数字信号处理时间序列分拆等。
1.1设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。
本次课程设计一方面通过MATLAB仿真设计内容，使我们加深对理论知识的理解，同时增强其逻辑思维能力，另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充。
也是对自己理论知识的一次检验，帮助我们更好去理解，去学习。
通过MATLAB对不同窗函数的仿真，更加深刻的了解到，同样的FIR数字低通滤波器的技术指标，用不同的窗函数所设计出来有什么不同，并且用哪种窗函数设计出来的FIR数字低通滤波器比较好，可以从仿真中比较出来。
数字信号处理一般是对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等，并将其应用于工程实际，其中最重要且应用最广泛的就是数字滤波器，对贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。
训练和培养学生查阅资料，搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集的能力，迅速准确的进行工程计算的能力，计算机应用能力。
通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中；深入了解利用MATLAB设计FIR数字滤波器的基本方法；在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法；提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力力锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
1.2设计任务及要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：（1）掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器以及窗函数法设计FIR数字滤波器的原理、具体方法及计算机编程；（2）观察双线性变换法、脉冲响应不变法及窗函数法设计的滤波器的频域特性，了解各种方法的特点；（3）用MATLAB画出三种方法设计数字滤波器的幅频特性曲线，记录带宽和衰减量，检查结果是否满足要求。
1.3设计内容用MATLAB来仿真设计所需要的FIR数字低通滤波器，根据所给出的FIR 数字低通滤波器技术指标，并选择适当的窗函数，以及利用合适的MATLAB工具函数，利用MATLAB 中的FDATOOI 工具箱对 FIR 数字滤波器进行系统建模并算，相应的滤波器系数。