1. 研究目的与意义
数字滤波器的输入、输出均为数字信号,通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。
数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支。
无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。
2. 课题关键问题和重难点
IIR数字滤波器一般为线性时不变的因果离散系统，Matlab信号处理工具箱中提供了IIR滤波器设计的函数。常用的设计方法有： （1）椭圆滤波器设计 （2）Butterworth滤波器设计 （3）Chebyshev I型滤波器设计 （4）Chebyshev II型滤波器设计
1、区分巴特沃斯、切比雪夫、椭圆，三种模拟滤波器，通过Matlab实现
2、通过Matlab实现模拟滤波器和数字滤波器的转换，了解脉冲响应不变法和双线性变换法，通过Matlab来实现
3. 国内外研究现状（文献综述）
数字信号处理学科的一项重大进展是关于数字滤波器设计方向的研究。早在40年代末期，就有人讨论过他的可能性问题，在50年代也有人在研究生班讨论过数字滤波的问题。目前数字滤波器的设计有许多现成的高级语言设计程序，但他们都存在设计效率较低，不具有可视图形，不便于修改参数等缺点，而Matlab为数字滤波的研究和应用提供了一个直观、便捷的利器。他以矩阵运算为基础把计算、可视化、程序设计融合到了一个交互式的工作环境中。Matlab是美国MathWorks公司自 20世纪 80年 代中期推出的数学软件，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。具有高性能数值计算的高级算法，特别适合矩阵代数领域;
巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。从传递函数来看，巴特沃斯和切比雪夫滤波器的传递函数都是一个常数除以一个多项式, 为全极点网络, 仅在无限大阻带处衰减为无限大. 而椭圆函数滤波器在有限频率上既有零点又有极点。极零点在通带内产生等波纹, 阻带内的有限传输零点减少了过渡区, 可获得极为陡峭的衰减曲线。也就是说在阶数相同的条件下,椭圆滤波器相比于其他类型的滤波器，能获得更窄的过渡带宽和较小的阻带波动, 就这点而言, 椭圆滤波器是最优的。它陡峭的过渡带特性是用通带和阻带的起伏为代价来换取的，并且在通带和阻带的波动相同，这一点区别于在通带和阻带都平坦的巴特沃斯滤波器，以及通带平坦、阻带等波纹或是阻带平坦、通带等波纹的切比雪夫滤波器。
IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。其单位脉冲响应为无限长，网络中有反馈回路IIR数字滤波器的直接设计可以采用优化设计（CAD）法，数字滤波器的系统函数H（Z）的系数ai, bi或零极点ci, di等参数，可采用优化设计的方法。
4. 研究方案
1、通过查阅资料，明确研究对象及实现功能，划分并提出具体的实现方案
2、确定系统的总体设计方案，包括其功能设计，滤波器原理
3、进行滤波器设计，包括三种滤波器（巴特沃斯、切比雪夫、椭圆）
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；
第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
