1。3 论文组织结构

根据研究内容和上文提到的主要工作，将文章结构组织分配如下：

第一章介绍滤波器的研究背景发展和概况，同时介绍了模拟滤波器和数字滤波器和使用情况；第二章比较模拟滤波器和数字滤波器两种滤波器的优缺点和按网络结构和功能的分类还介绍了MATLAB的使用；第三章说明使用数字滤波器窗函数设计的依据和设计步骤；第四章通过MATLAB编程完成目的得到滤波结果；第五章通过得到的结果总结结论，然后对整个毕业设计做出总结。

2 数字滤波器、模拟滤波器和MATLAB的介绍

2。1 数字滤波器与模拟滤波器的比较

外部影响对滤波器的运行很明显，假如时间、温度、电压等这些外界条件发生了变化后，在模拟滤波器的电子元件中一定会产生不同程度的漂移存，所以滤波器的电路特性肯定会发生变化，而在数字电路中，都是通过对数字信号进行滤波的，这样能够精确的对数字量进行相应的算术和逻辑运算，那么必然就不会存在发生变化这种问题[6]。所以在数字电路的环境下处理信号，得到的结果肯定是稳定可靠的。

在滤波器信噪比上也是有不同的。因为在数字滤波器中，运算是由数字器件来完成的，根本不会和模拟电路一样产生噪声。数字滤波器中的主要的干扰源分为两种：第一种是在数字系统之前干扰已经从模拟电路进入了，已经存在干扰了（如电阻热噪声或者其他）；第二种则是输入端的数字系统由于量化而产生的干扰。上面两种干扰在数字系统的运算中，有很大的几率会被放大，因此在设计数字滤波器时，更加需要选择更合适的结构了，这样就可以加强系统的处理问题能力了。

滤波器的使用方法也是有所区别的，通常情况下需要使用模拟滤波器时，只要购买满足性能的滤波器件，写出想要的滤波器的参数和指标，交给厂家定做就可以了，很方便。而数字滤波器则需要通过自己编写软件程序代码实现滤波的功能，或者也可以使用可编程逻辑器件配合使用需要完成对应功能的滤波模块，虽然工作量大、调试设计会很复杂，但是这样设计的滤波器灵活很强、可扩展性很强、还有很高的可靠性，可以大量的减少硬件电路板的设计和制作成本。文献综述

滤波器之间信号转化是需要进行相应处理的，数字滤波器对模拟信号进行处理时要进行以下四个处理方式，限带、抽样、量化和A/DC（Analog/Digital Converter)（编码），为了可以让数字滤波器能有相应的处理信号问题的功能，必须要把这四种处理方式按照次序依次应用于输入的模拟信号上[7]，数字滤波器中被处理信号的最高截止频率必须要比输入信号的采样频率的0。5倍还要更小一些，这样才能够确保恢复出完整的初始的连续输入信号，假设处理信号最高频率的2倍要大于输入信号的抽样频率，结果会导致在采样信号中必然会造成频谱混叠的现象，那么频谱混叠的结果就会使原来输入的连续信号就不能被修复并且存在失真，在处理这种混叠的情况时可以在模/数转换电路之前加上一个滤波器，滤波器主要是起过滤，消除混叠的作用，目的就是为了将被处理信号中的不符合要求的高频成分过滤掉，如果不过滤的话那么就必须经过具备有时限要求功用的模拟滤波器，同时它的频率响应就会有周期延拓的特性，间隔周期就是它的采样频率。通常情况下想要通过数字信号转换得出模拟信号，只要通过数模转化得到结果。一般采用D/AC完成转换过程，转换可以细分为三个部分，分别是平滑滤波器、解码器和零阶保持器，他们的功能分别是，数字信号通过解码器被转换成时域离散信号，然后时域离散信号通过零阶保持器和平滑滤波器就可以转变成模拟信号完成转换[8]。