【摘要】：在数字控制系统中输入信号中所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响，因此需要对输入信号进行处理，以提取有用信号。有限长冲激响应（FIR）滤波器在数字信号处理中发挥着重要作用，采用Matlab软件对FIR数字滤波器进行仿真设计，简化了设计中繁琐的计算。本文采用窗函数法，频率采样法和优化设计方法，通过调用Matlab函数设计FIR数字滤波器。绘制对应的幅频特性曲线。最后用基于Matlab函数设计的FIR数字滤波器进行语音滤波处理，通过滤波前后信号的频谱图和生成的声音文件的对比，分析不同滤波器的滤波效果。

【关键词】：FIR数字滤波器；窗函数法；频率取样法；优化设计方法；仿真

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-3

1.1综述-3

1.2 数字滤波器简介-3

1.3 IIR数字滤波器-4

1.4 FIR数字滤波器-4

1.5 IIR与FIR数字滤波器的比较-6

2. FIR数字滤波器的设计-7

2.1 窗函数法设计FIR滤波器-7

（1） 矩形窗-8

（2） Hanning窗-8

（3） Hamming窗-8

（4） Blackman窗-8

（5） Kaiser窗-8

2.2  频率取样法设计线性相位FIR滤波器-9

2.3  线性相位FIR滤波器的优化设计-11

3. 利用Matlab实现FIR滤波器设计-13

3.1 窗函数法的Matlab实现-13

3.1.1 利用窗函数法设计低通滤波器-13

3.1.2 利用窗函数法设计带通滤波器-16

3.1.3 利用窗函数法设计多通带滤波器-18

3.2 频率抽样法的Matlab实现-20

3.2.1 利用频率抽样法设计低通滤波器-20

3.2.2 利用频率抽样法设计高通滤波器-22

4. 利用滤波器处理加有噪声的音频波形-25

4.1 利用窗函数法设计的低通滤波器处理加有噪声的音频波形-25

结语-28

参考文献-29

致谢-30

附录-31

程序1：利用fir1函数及hamming窗设计低通滤波器-31

程序2：利用fir1函数及Kaiser窗设计带通滤波器-32

程序3：利用fir1函数及Kaiser窗设计多通带滤波器-33

程序4：利用频率取样法设计低通滤波器-34

程序5：利用频率取样法设计高通滤波器-36

程序6：利用窗函数法设计的低通滤波器处理加有噪声的音频波形-37