电子工程MATLAB滤波器设计：IIR与FIR实现

本课程设计文档聚焦于电子通信工程系通信技术082班学生张涛的数字信号处理MATLAB滤波器课程设计。课程目标是让学生深入理解数字信号处理的基本原理和设计方法，特别是通过双线性变换法实现无限 impulse response (IIR) 数字滤波器的设计。 课程设计的核心内容包括两部分： 1. FIR滤波器设计：首先，学生需要利用窗函数法设计有限 impulse response (FIR) 滤波器。选择窗函数时，需考虑过渡带宽和阻带衰减的要求。通过选择合适的窗函数类型，如矩形窗、汉明窗或黑曼窗等，确定适当的窗口长度N。然后，通过理想频率响应计算出理想单位脉冲响应hd(n)，通常采用数值方法如离散傅里叶逆变换（IDFT）。为了获得线性相位特性，还需根据滤波器的特性和N的奇偶性调整hd(n)的结构。设计完成后，会用MATLAB的freqz函数验证滤波器的技术指标是否达到预期。 2. IIR滤波器设计（双线性变换法）：针对FIR方法可能产生的频率混叠失真问题，双线性变换法被引入。这种方法通过非线性频率压缩技术，将频率范围压缩到一个更小的区间，从而避免混叠失真。学生将学习如何运用这种技术来设计IIR滤波器，这涉及到频率映射的理解和变换后的系统函数设计。 此外，课程设计强调理论与实践相结合，不仅涉及滤波器的设计原理，还包括使用MATLAB进行模拟和分析，以便对设计结果进行深入分析和优化。通过这个项目，学生将增强数字信号处理的能力，熟练掌握滤波器设计的关键步骤和MATLAB工具的使用。