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1湖南工学院毕业设计(论文)开题报告题目FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究学生姓名卢嘉灿指导老师汤群芳班级学号通信110311401340337专业通信工程一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义所谓数字信号处理技术是指运用数值计算的方法对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等的处理。随着电子技术和电子计算机技术的发展，数字信号处理技术受到了越来越广泛的关注，数字信号处理的理论和技术也在不断丰富和完善，新的理论和新技术层出不穷。可以说，数字信号处理是发展最快、应用最广泛、成效最显著的新科学之一，目前已广泛地应用在语音、雷达、声纳、地震、图像、通信、控制、生物医学、遥感遥测、地质勘探、航空航天、故障检测、自动化仪表等领域。数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分之一，在数字信号处理中，数字滤波占有极其重要的地位。滤波器可以分为IIR滤波器和FIR滤波器两大类，IIR滤波器并不能得到严格的线性相位特性，因此在许多实际应用中为了得到线性相位特征，还必须另外增加相位校正网络，使滤波器设计变得复杂，成本也高，而FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，还可以很容易的做到有严格的线性相位特性。它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。目前对数字滤波器的设计有多种方法，其中著名的Matlab软件包，功能强大、使用方便。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。利用Matlab信号处2理工具箱可以快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。本课题在基于Matlab的FIR低通滤波器的设计方法、编程以及实际应用上有着积极的意义。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题主要研究基于Matlab的FIR低通滤波器。具体是采用窗函数设计法、频率采样法、等波纹逼近法进行设计，并用Matlab软件编写程序进行仿真。1．研究FIR滤波器的定义、分类、应用以及设计方法。2．了解FIR滤波器窗函数的设计方法及原理。3．了解FIR滤波器频率采样的设计方法及原理。4．了解FIR滤波器等波纹逼近的设计方法及原理。5．确定滤波器的技术指标，并进行Matlab仿真。结合上述内容，设计编程，完成利用Matlab软件设计FIR低通滤波器并进行仿真优化。通过设计编程，加深对知识的理解和运用。三、研究步骤、方法及措施本课题主要研究的是基于Matlab的FIR低通滤波器设计，因此在研究过程中主要是采用理论分析结合软件仿真来实现。总的研究方法是在课题研究之前，掌握一定的理论基础，了解FIR滤波器是如何进行信号各个波段的滤波的，在理论中寻找适合本课题的设计方案；然后，了解Matlab软件应用，使用Matlab软件设计数字低通滤波器并进行仿真优化，实现数字低通滤波器的滤波。具体措施如下：1.首先阅读广泛资料，对FIR滤波器的定义、设计方法做一下介绍，分析FIR低通滤波器的研究意义及作用。2．Matlab作为工作平台和开发工具，熟悉Matlab软件程序设计的基本原理和实验环境，实现仿真。3．针对FIR低通滤波器的滤波基本原理进行研究，查阅相关资料书籍。并利用窗函数的设计方法进行滤波设计，并运用Matlab进行模拟仿真。4．查漏补缺，进行论文的改进。四、设计计划根据所选课题，研究计划如下：3第1~4周：毕业实习和开题准备。其中开题准备包括文献检索、理论重点记录、文献综述。第5~6周：在开题准备后，进行开题报告书写。开题报告内容：研究目的与意义、国内外研究概况综述、、研究方案、研究计划和参考文献。第7~8周：掌握Matlab程序开发方法、调试工具的使用及优化级别的选择等，实现数字滤波器的设计与仿真。编写基于Matlab的FIR低通滤波算法并进行调试仿真和反复论证。。第9~10周：进一步熟悉Matlab。第11~12周：完善设计作品，论文修改。进行方案的补充和修改；撰写毕业论文，修改完善毕业论文。第13~14周：对前期的工作进行汇总，并进行论文写作。第15~16周：论文答辩。5、参考文献[1]丁玉美,高西全.数字信号处理[M].第三版.西安:西安电子科技大学出版社,2008,6.[2]闫胜利.FIR滤波器及设计原理[J].长春工程学院学报(自然科学版),2003,6,4(1):21-24.[3]姚齐国.基于MATLAB的数字滤波器的设计[J].江西理工大学学报,2006,2,27(1):50-52.[4]杨守卫.FIR数字滤波器应用分析探讨[J].河北省工程咨询院学报,2011,7,29(15):47-49.[5]朱敏.MATLAB数字信号处理工具箱的开发和应用[J].信息与电脑,2010,2,26(8):154-155.[6]姚海燕.FIR数字滤波器设计窗函数法与频率抽样法比较[J].安阳工学院学报,2007,6,12(6):51-53.[7]刘波.MATLAB信号处理[M].北京:电子工业出版社,2006,7.[8]邬国扬,张萱,吕昂等.模拟电子技术[M].第二版.西安：西安电子科技大学出版社,2007,3.[9]邵朝,阴亚芳,卢光跃.数字信号处理[M].北京:北京邮电大学出版社，2004.133~136[10]SanjitK.Mitra,DigitalSignalProcessing-AComputer-BasedApproach[J]3e.北京:清华大学出版社,2006.427~428[11]赵健，李毅，杨菊平．数字信号处理学习辅导[M].北京：清华大学出版社，2006.93~954[12]陈桂明，张明照，戚红雨．应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像[M].北京：科学出版社，2001.165~200[13][美]SanjitK.Mitra著，孙烘，余翔宇等译．数字信号处理实验指导书（MATLAB版）[M].北京：电子工业出版社，2005.71~85[14]陈后金．数字信号处理[M]，北京：高等教育出版社，2004.124~177[15]徐明远．MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005.154~187[16]楼天顺．基于MATLAB的系统分析与设计-信号处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1998.133~142[17]胡光书．数字信号处理：理论、算法与实现[M].北京：清华大学出版社，1997.136~155[18]邓华．MATLAB通信仿真及应用实例解析[M]，北京：人民邮电出版社，1997：123~156指导教师批阅意见5指导教师(签名)：年月日