MATLAB实现FIR数字滤波器设计详解

FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现是吉林大学珠海学院一名自动化专业学生针对电子信息系的本科毕业设计课题，由学号为03110801的学生撰写，指导教师为一名教授，完成于2015年4月2日。论文的核心内容围绕FIR（有限 impulse response）数字滤波器的设计与实现展开，背景部分强调了在信息化社会中，由于模拟滤波器的局限性，数字滤波器尤其是FIR类型因其优点如轻便、灵活、高性能等特点，正逐渐取代模拟滤波器，广泛应用于日常生活、通信、控制、电信、军事、环保等多个领域。 论文的研究内容主要包括三个方面： 1. 窗函数法：该方法是利用特定数学函数作为滤波器的系数，如汉明窗、黑曼窗等，以达到优化滤波性能的目的。这种方法易于理解和实现，但可能牺牲一定程度的频率响应特性。 2. 频率采样法：通过在理想滤波器的频率响应曲线取样，然后用这些点来确定滤波器的系数，这种方法可以精确地实现所需滤波特性，但设计过程相对复杂，需要精确的频率响应目标。 3. 最优波动设计法：这是一种高级的设计技术，旨在寻找具有最佳性能指标（如最小均方误差、最大带宽等）的滤波器，通常涉及复杂的优化算法，能提供更高质量的滤波器设计，但计算量较大。 本选题的意义在于，通过对FIR滤波器的MATLAB设计与实现，不仅有助于理论知识的深化，还能提升学生的编程和问题解决能力，同时推动了数字滤波器在实际应用中的创新与发展。由于FIR滤波器的广泛应用，这项研究对于提高我国在相关领域的技术水平和工业竞争力具有重要意义。然而，尽管我国在滤波器技术方面取得了一定的进展，但仍面临与发达国家在技术成熟度和应用深度上的差距，这为后续研究提供了广阔的空间。