1. 研究目的与意义

随着数字信息时代的到来,数字信号处理已成为当今世界极其重要的学科和技术。现今，他已被广泛应用于通信，语音，雷达，声纳，地震，生物医学，遥感遥测，地质勘探，自动控制，图像处理等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一。在许多科学技术领域中广泛使用滤波器对信号进行处理。数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。它是一个离散时间系统，其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的，它分为无限脉冲响应滤波器和有限脉冲响应滤波器两大类，而MATLAB是数学信号处理众多软件实现方法中的一种，他高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来极大的方便了数字滤波器的设计，同时它具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化，利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真

2. 国内外研究现状分析

MATLAB的 最初版本是由Cleve Moler博士用FORTRAN语言开发的矩阵分析软件。MATLAB是矩阵实验室（MATrix LABoratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，最早用来作为LINPACK（线性代数软件包）和ELSPACK（基于特征值计算的软件包）矩阵软件工具包的接口。在80年代初期，由Cleve Moler和John Little采用C语言改写了MATLAB的内核。不久，他们成立了MathWorks软件开发公司，并于1984年将MATLAB正式推向市场。1992年初推出了应用于Windows 操作系统的MATLAB 4.x版本,1997年推出5.1版本，1998年推出5.2版本，1999年推出MATLAB 5.3版本，2000年又推出更为简单易学的MATLAB 6.0版本。随着MATLAB版本的升级，其内容不断扩充和改进，人机界面越来越生动、友好，语言也越来越简单易学，同时，对使用环境也提出了更高的要求。 MATLAB自1984年正式推出以后，其功能越来越强大，已成为国际公认的最优秀的数学软件之一，尤其是MATLAB 6.0，其应用范围涵盖了工业、电子、医疗以及建筑等领域。

3. 研究的基本内容与计划

根据模拟滤波器设计数字滤波，就是通过已知的模拟滤波器系统的系统函数H(s)来设计数字滤波器的系统函数H（z），主要是通过脉冲响应不变法，或双线性变换法完成s平面到z平面的变换。通过典型的模拟滤波器可以实现一定参数要求的数字滤波器。 根据已有数字滤波器设计不同参数或不同的频带通断类型的数字滤波器。例如已知数字低通滤波器的模型，通过变量代换得到不同截止频率的数字低通滤波器，或通过已知低通滤波器的模型设计高通、高阻、带通、带阻滤波器，这里主要是通过来完成相应的变量代换来实现滤波器类型和参数的变换。1 有限长单位脉冲响应滤波器（FIR）滤波器的设计窗函 数法从时域出发，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)。频率采样法 从频率出发，对理想的频率响应Hd( )加以等间隔采样Hd( ),以此来实现FIR滤波器的频率特性的离散样本H(k )数字滤波器的设计步骤1 用因果稳定的离散线性时不变系统的系统函数逼近这一性能指标要求，系统函数有IRR和FIR两种2 利用有限精度算法实现该系统，包括选择运算结构，适当的字长和有效位处理方法3 进行实际技术实现，常采用软件，硬件或软硬结合的方法来实现。

八学期第1周：理解课题，完成开题报告。第4～5周：完成窗函数法设计低通（带通、高通）滤波器。第6～8周：完成频率采样法设计低通（带通、高通）滤波器。第9～11周：给出最优等波动算法。实现最优算法。第12～14周：完善最优算法，得到最优的M值。整理毕设资料，补充不足。撰写毕业设计论文。准备答辩。

4. 研究创新点

利用matlab的强大运算功能,基于matlab的数字滤波器设计法可以快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器，设计方便、快捷，极大的减轻了工作量。

并可对不同的要求,随时更改参数，以达到滤波器设计的最优化。

利用matlab设计数字滤的方法产行生的数字滤波器系数能被许多设计软件调用，通用性强。