本论文主要研究了在Matlab环境下模拟滤波器和数字滤波器的设计方法与实现。模拟滤波器主要分析了巴特沃思和切比雪夫两种滤波器的性质及实现过程；数字滤波器又分为IIR滤波器和FIR滤波器，在IIR滤波器的设计过程中，将设计步骤分为三步，即模拟低通滤波器原型设计，模拟滤波器频率变换，模拟-数字滤波器变换；对于FIR滤波器的设计过程主要探讨了两个问题，其一是FIR线性相位滤波器的特点；其二是用窗函数法设计FIR滤波器。在程序实现方面，研究了怎样通过Matlab“信号处理工具箱”的各种函数来实现各类滤波器的性能要求。

课题研究内容

本文研究的是如何用Matlab软件来进行滤波器的设计，使整个过程简单、精确。内容主要包括了模拟滤波器的设计和数字滤波器的设计。在设计滤波器之前，充分了解滤波器的知识，包括滤波器的原理、定义、系统函数以及各项设计指标含义等。

（1）Matlab软件的熟练操作

本次滤波器的设计采用的是软件实现。在用Matlab编写程序前必须对Matlab软件有深刻的了解，熟悉Matlab的开发环境，掌握Matlab语言特点，特别要掌握的是如何调用“信号处理工具箱”的函数来设计滤波器。在用M文件编写程序时必须考虑到语言的简洁性。

（2）模拟滤波器的设计

模拟滤波器选择了具有特殊性质的巴特沃思滤波器和切比雪夫Ⅰ型滤波器逐个分析介绍。全面分析两种滤波器的性质，主要研究了它们的幅频特性，详细介绍了用Matlab实现两种滤波器的过程。

（3）数字滤波器设计

数字滤波器可分为无限长单位冲激响应IIR滤波器和有限长单位冲激响应FIR滤波器，关于IIR滤波器的设计有很多种不同的方法，必须先比较各种不同的方法，再选用一种最合适的方法来设计以达到性能的最优化。对于FIR数字滤波器，必须分析它的线性相位特性，进而提出它的窗函数设计法的思想，两种滤波器都要能调用Matlab工具箱里的窗函数来进行设计。

本文就是基于Matlab环境下开发设计各种滤波器。首先深入分析、了解了滤波器原理、分类及影响滤波器特性的参数，在了解这些知识的基础上，提出了巴特沃思滤波器和切比雪夫Ⅰ型滤波器的开发设计过程以及Matlab的实现方法。在IIR数字滤波器的设计过程中，首先比较了各种设计方法，选择最优设计方法，其次对采用的设计方法都做了详细的推导过程，最后提出了基于Matlab信号处理工具箱的函数调用方法。分析了FIR数字滤波器的线性相位特点、介绍了各种窗函数的特点、合理选择了窗函数来设计一个FIR数字低通滤波器。这种方法设计出的滤波器幅频特性较好，可移植性较好，这些对高性能的滤波器设计是一个很好的借鉴。