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数字信号处理 课程设计任务书 2011－2012学年 第一学期　第 15 周－ 19 周 题目 基于matlab的图像处理滤波器设计 内容及要求： 1、设计一个低通FIR滤波器和一个低通IIR滤波器； 2、分析比较上述两种滤波器的优劣； 3、分析上述两个模型的幅频特性、相频特性、相延迟、群延迟。 进度安排： 1、任务分配、查阅资料 2天 2、方案论证 3天 3、分析、设计、调试程序 5天 4、书写、整理实验报告和小结 3天 成员组成青文 08陈舒龙（组长） 09方雪松 指导时间： 指导地点： F 618 任务下达 2011年12 月 16 日 任务完成 2012年1月 6日 考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作 □ 4.其它 □ 指导教师 汪传忠 系（部）主任 王长坤 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 目录 摘要…………………………………………………………3 一、课程设计目的及要求………………………………………4 二、课程设计内容及任务安排…………………………………4 三、设计原理及设计方法………………………………………5 3.1 FIR数字滤波器………………………………………5 3.2 IIR数字滤波器………………………………………7 四、与设计相关的知识…………………………………………8 五、设计过程……………………………………………………14 5.1图像加噪处理及功率密度谱对比……………………14 5.2 FIR滤波器的设计……………………………………22 (1)布莱克曼窗………………………………………..22 (2)海明窗………………………………………………26 （3）汉宁窗…………………………………………….28 （4）多尔夫-切比雪夫窗........................32 （5）巴特利特窗……………………………………….35 5.3 IIR 数字滤波器设计..........................38 （1）巴特沃兹………………………………………….38 （2）切比雪夫1................................41 （3）切比雪夫2……………………………………… .43 （4）椭圆滤波.................................45 六、FIR和IIR的比较………………………………………….47 七、个人设计总结………………………………………………49 附录………………………………………………………………50 摘要 MATLAB软件具有使用简单、方便，易编程，语言简练，函数库可任意扩充，采用全新数据类型和面向对象编程技术等特点，具有数值分析容易、语法结构简单、矩阵数值运算高效、图形功能完备、图像处理方便等强大的功能，因此已被广泛应用在教学、科研和工程设计的各个领域。传统的滤波器分析与设计均使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新运算，从而在分析与设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量特别大，利用MATLAB信号处理工具箱可以快速而有效地实现滤波器的分析、设计与仿真。 本课设介绍基于MATLAB环境的IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计方法，原理和步骤。IIR数字滤波器的常用设计方法有脉冲响应不变法和双线性变换法等，FIR数字滤波器的设计方法只要有窗函数设计法，频率抽样设计法和最优化设计法等，最后利用设计的滤波器对含噪声的图像进行滤波处理并验证所设计滤波器的性能，同时比较两种设计方法的最优性。 关键字：数字信号处理 Matlab FIR滤波器 IIR滤波器 图像加噪 图像滤波 FIR与IIR滤波器比较 课程设计目的 综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用 MATLAB 作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解，建立概念。 基本要求 学会 MATLAB 的使用，掌握 MATLAB 的程序设计方法。 掌握在 Windows 环境下的方法。  掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。 掌握 MATLAB 设计 FIR 和 R