菜单
　　
    摘要在实际工程应用中，经常会需要将一个现有的模拟滤波器用数字 IIR滤波器替代，因为数字滤波器具有比模拟滤波器更高的精度、更高的信噪比和更好的可靠性。本文首先介绍了IIR数字滤波器的相关理论知识，包括数字滤波器原理和性能指标。重点阐述了传统IIR数字滤波器设计方法，包括冲激响应不变法和双线性变换法，详细说明了其原理和设计步骤。然后研究了 FDLS（频域最小二乘法）的相关理论和设计方法，给出了基于 FDLS设计数字 IIR滤波器的流程图，并在 MATLAB环境下进行了多种类型 IIR滤波器的仿真设计。最后通过分析比较基于双线性变换法和 FDLS设计出的滤波器频响与期望频响之间的逼近误差，验证了 FDLS设计方法的有效性，同时也讨论了应用 FDLS设计方法的适用情况。42584
    毕业论文关键词  数字滤波器  频率响应  双线性变换法  频域最小二乘法   
    Title  Study on design methods of accurate IIR digital filter             
    Abstract In practical engineering applications,  we  often need to replace an existing analog filter with a digital IIR filter, because the digital filter has higher accuracy than the analog filter, also higher signal to noise ratio and better reliability. This paper introduces the relevant theoretical knowledge of the IIR digital filter, including digital filters principles and indicators. It focuses on traditional design methods of IIR digital filter, including the impinvar and bilinear transform method, it also has a detailed description of its principles and design steps. Then the paper studies the relevant theory and design methods of FDLS(frequency-domain least-square method), the flow chart based on the digital IIR filter designed by FDLS, also the simulation of various types of IIR filters in the MATLAB environment. Finally, by analyzing and comparing the approximation error between the desired  frequency  response and the  filter’s frequency response designed on bilinear transform and FDLS, the paper verifies the effectiveness of the FDLS method, also discussed the application of the FDLS design method. 
     Keywords  Digital filter   Frequency response   Bilinear transform      Frequency-domain least-square method

    目次

    1引言1

    11课题目的与意义1

    12当前研究与进展1

    13本文章节安排2

    2IIR数字滤波器传统设计方法3

    21数字滤波器原理3

    22冲激响应不变法5

    23双线性变换法7

    3基于FDLS的IIR数字滤波器设计11

    31FDLS原理11

    32FDLS设计方法14

    4设计结果与分析16

    41低通滤波器设计结果与分析16

    42带通滤波器设计结果与分析17

    43高通滤波器设计结果与分析19

    44带阻滤波器设计结果与分析20

    结论23

    致谢24

    参考文献25

    附录A低通滤波器仿真程序27

    1  引言
    1.1  课题目的与意义 在实际工程应用中，经常会需要将一个现有的模拟滤波器用数字 IIR 滤波器替代，即要求数字滤波器的幅频响应需要与已有的模拟滤波器逼近程度很高。之所以要用数字滤波器来代替模拟滤波器，是因为数字滤波器性能在一些方面要比模拟滤波器更加强大。首先，数字滤波器的精度比模拟滤波器要高，因为数字电路的运算并不依赖于数字信号值的精度，其对于元件值的容限并不敏感。另外，数字滤波器比模拟滤波器具有更高的信噪比，主要原因是数字滤波器在工作时主要通过数字器件，从而避免了模拟电路中因为使用电阻电容等元器件而导致的无法控制的一些噪声影响。最后， 数字滤波器还具有模拟滤波器不能比拟的可靠性，组成模拟滤波器的模拟电路中的元器件的电路特性会随着外部环境的变化而变化，而数字电路则与温度、器件寿命等大多数外部参数无关，并且数字电路可以大量的复制，在以后的使用中不需要调整，方便稳定。 但是，对于非分段幅频恒定的模拟滤波器来说，常用的双线性变换法设计的数字滤波器逼近误差有时不能满足要求，而脉冲响应不变法所设计的滤波器通常在高频区域逼近程度也不够。近年来提出了一种新的 IIR数字滤波器设计方法——频域最小二乘法（FDLS），该设计方法可提高数字滤波器的幅频和相频响应与期望模拟滤波器的逼近程度，满足更高的精度要求。FDLS能创造出一种与双线性变换法计算量、时间延迟大致相当，且具有与使用快速傅里叶变换的频域法所设计出的滤波器相近的高保真度的滤波器。

  1. 上一篇：Ku波段波导双缝天线阵列设计研究
  2. 下一篇：立方星无中心自组网络数据链路层协议研究

  1. VHDL+EDA波形发生器设计

  2. STM32基于WIFI通信的数字温湿度监测系统设计

  3. STC89C51单片机多功能数字频率计的设计+电路图

  4. 数字音频流的FPGA的AES流编解码监测系统设计

  5. Arduino的数字示波器设计+程序

  6. 数字图像的自动识别技术研究MATLAB仿真

  7. 数字图像处理的煤气表字符识别的研究

  8. 江苏省某高中学生体质现状的调查研究

  9. NFC协议物理层的软件实现+文献综述

  10. 现代简约美式风格在室内家装中的运用

  11. 巴金《激流三部曲》高觉新的悲剧命运

  12. 浅析中国古代宗法制度

  13. C++最短路径算法研究和程序设计

  14. 高警觉工作人群的元情绪...

  15. g-C3N4光催化剂的制备和光催化性能研究

  16. 上市公司股权结构对经营绩效的影响研究

  17. 中国传统元素在游戏角色...

　　

About

优尔论文网手机版...

主页：http://www.youerw.com

关闭返回