【摘要】：在數字控制系統中輸入信號中所含的干擾對系統的性能會產生很大的影響，因此需要對輸入信號進行處理，以提取有用信號。有限長沖激響應（FIR）濾波器在數字信號處理中發揮著重要作用，采用Matlab軟件對FIR數字濾波器進行仿真設計，簡化了設計中繁瑣的計算。本文采用窗函數法，頻率采樣法和優化設計方法，通過調用Matlab函數設計FIR數字濾波器。繪制對應的幅頻特性曲線。最后用基于Matlab函數設計的FIR數字濾波器進行語音濾波處理，通過濾波前后信號的頻譜圖和生成的聲音文件的對比，分析不同濾波器的濾波效果。

【關鍵詞】：FIR數字濾波器；窗函數法；頻率取樣法；優化設計方法；仿真

目錄

摘要

Abstract

1. 緒論-3

1.1綜述-3

1.2 數字濾波器簡介-3

1.3 IIR數字濾波器-4

1.4 FIR數字濾波器-4

1.5 IIR與FIR數字濾波器的比較-6

2. FIR數字濾波器的設計-7

2.1 窗函數法設計FIR濾波器-7

（1） 矩形窗-8

（2） Hanning窗-8

（3） Hamming窗-8

（4） Blackman窗-8

（5） Kaiser窗-8

2.2  頻率取樣法設計線性相位FIR濾波器-9

2.3  線性相位FIR濾波器的優化設計-11

3. 利用Matlab實現FIR濾波器設計-13

3.1 窗函數法的Matlab實現-13

3.1.1 利用窗函數法設計低通濾波器-13

3.1.2 利用窗函數法設計帶通濾波器-16

3.1.3 利用窗函數法設計多通帶濾波器-18

3.2 頻率抽樣法的Matlab實現-20

3.2.1 利用頻率抽樣法設計低通濾波器-20

3.2.2 利用頻率抽樣法設計高通濾波器-22

4. 利用濾波器處理加有噪聲的音頻波形-25

4.1 利用窗函數法設計的低通濾波器處理加有噪聲的音頻波形-25

結語-28

參考文獻-29

致謝-30

附錄-31

程序1：利用fir1函數及hamming窗設計低通濾波器-31

程序2：利用fir1函數及Kaiser窗設計帶通濾波器-32

程序3：利用fir1函數及Kaiser窗設計多通帶濾波器-33

程序4：利用頻率取樣法設計低通濾波器-34

程序5：利用頻率取樣法設計高通濾波器-36

程序6：利用窗函數法設計的低通濾波器處理加有噪聲的音頻波形-37