2023年开题报告基于窗函数的FIR数字低通滤波器的设计.doc

毕业论文开题报告 题目： 基于窗函数的FIR数字低通滤波器的设计 院 系： 电子信息工程学院 姓 名： 方芳芳 学 号： 0808211014 专 业： 电子信息工程 指导老师： 卡卡 2023年1月12日 合肥师范学院本科生毕业论文〔设计〕开题报告 课题 基于窗函数的FIR数字低通滤波器的设计 系部 电子信息工程学院 专业 电子信息工程 学科 工学 学生 方芳芳 指导教师 卡卡 一、 课题来源 本课题来源于学生自选。 二、 课题的意义及国内外开展状况 信号与信号处理是信息科学中近十几年来开展最为迅速的学科之一。长期以来，信号处理技术一直用于转换、产生模拟或数字信号，其中最为频繁应用的领域就是信号的滤波。数字滤波是语音、图像处理、模式识别和谱分析等应用中的一个根本处理部件，它可以满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求，防止模拟滤波器无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。有限冲激响应(Finite Impulse Response, FIR)数字滤波器可以在设计任意幅频特性的同时，保证严格的线性相位特性，而且FIR数字滤波器实现结构主要是非递归的，可以稳定地工作，所以FIR数字滤波器被广泛地应用于视频和通信电路中。 数字信号处理技术正以前所未有的速度在开展，它的开展是多方面的，许多过去用模拟信号处理的设备，现在都力图用数字信号处理来代替。包括通信、语音处理、雷达和声纳信号处理、播送和电视技术、生物和医学信号处理、地震和地理信息、交通和工业控制等等。出现了数万种用于信号处理的专用集成电路芯片，使得数字信号处理的速度飞速提高。 目前数字信号处理应用的开展提出了多种多样的复杂功能以及愈来愈高的技术指标，推动了新的理论不断出现。要处理图形和图像就涉及二维信号，但会带来许多新的更难问题；在三维空间成像、虚拟现实、数字视频、电影和动画等又使信号处理进入三维。又面临新的困难和挑战。 现在除了DSP芯片的性能日新月异之外，做为一种科学计算软件，MATLAB为这些数字信号处理系统提供了快捷的计算和仿真工具，不仅为非实时的顶层设计使用。而且进入了嵌入式芯片涉及的领域。创造了很多解决实现问题时可能用到的工具，并且不断的开展。而FIR低通滤波器就是用MATLAB设计、仿真的写照。 三、 研究目标 窗函数法是设计数字低通滤波器的一种方法。从时域出发，把理想的窗口函数h〔n〕截取成有限长，从此h(n)来逼近理想的窗口函数hd(n)，从而频率响应H〔jw〕也近似于理想的频率响应Hd(jw)。实现了如何利用窗函数进行FIR 数字低通滤波器的设计，以及分析各种不同窗形式对滤波器性能的影响。最后运用Matlab 进行仿真比拟。 四、 课题的研究内容 用窗函数法实现FIR低通滤波器，通过调用四种窗口函数，设计低通滤波器。 五、 课题的研究方法与手段 采用窗函数法设计FIR低通滤波器。〔确定指标、模型逼近、实现〕。 具体步骤如下： （一） 根据对过渡带宽及阻带衰减要求，选择窗函数的类型并估计窗口长度N。窗函数类型可根据其阻带最小衰减As的条件独立选择，因为其长度N对阻带最小衰减无影响。 （二） 根据待求滤波器的理想频率响应求出单位脉冲响应hd(n)。 （三） 计算滤波器的单位脉冲响应h(n)。 〔四〕演算技术指标是否满足要求。 〔五〕如果不满足要求，可根据具体情况，调整窗函数类型或长度，重复步骤，直到满足要求为止。 六、课题的进度安排 1、2023.11.01-2023.11.20：确定论文题目，拟定论文提纲，并找指导老师进行沟通、协商、调整； 2、2023.11.21-2023.12.15搜索大量资料，进行阅读整理，归纳总结，完成论文综述和开题报告； 3、2023.12.16-2023.01.15：整理相关资料，分析滤波器原理，确定实现方案，用Matlab设计仿真低通FIR滤波器，获取参数。 4、2023.03.10-2023.04.30：撰写毕业论文，准备论文辩论。 七、已具备的实验条件 学校图书馆具有中文和英文期刊〔网〕可供使用，电子信息工程学院的电子信息系统仿真实验室可以为该课题的完成提供一定的硬件支持。 参考文献 [1] 丁玉美, 高西全. 数字信号处理 [M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2023. [2] 徐远明, 邵玉斌. 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, 2023. [3] 利用MATLAB和窗函数法设计FIR数字滤波器 福建 2023年09期 [4] 楼顺天, 李博菡. 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, 1999. [5] 王华. MATLAB电子仿真与应用教程 [M]. 北京:国防工业出版社, 2023 6] 王华. MATLAB电子仿真与应用教程 [M]. 北京:国防工业出版社, 2023 [7] 唐向宏. 数字信号处理——原理、实现与仿真 [M]. 北京: 高等教育出版社, 2023. [8] 程佩青, 数字信号处理教程, 清华大学出版社，2023 选题是否适宜： 是 否 课题能否实现： 能 不能 指导教师〔签字〕 年 月 日 选题是否适宜： 是 否 课题能否实现： 能 不能 指导小组组长〔签字〕 年 月 日 注：本表不够可增加空白页。