图7 滤波前后各信号比较
原始信号经过rand()函数加噪污染后，再经过所设计的FIR多带滤波器滤波，得到了滤波信号。从滤波前后各信号波形图来看，滤波信号与原始信号波形是基本一致的，说明所设计的滤波器是有效的；而滤波信号与原始信号之间有一个时间上的延迟，这也与理论的预测结果是一致的：即FIR滤波器不会改变信号的相频特性，滤波所得信号只延迟若干个时间步长。
4.3 FIR滤波器设计小结
用窗函数法设计FIR滤波器时,选用不同形状的窗函数都是为了得到平坦的幅度响应和较小的阻带波纹, 但加窗后会形成一个过渡带, 过渡带宽度等于窗的频率响应的主瓣宽度4π/N, 同时使 H(w)在过渡带两边出现最大肩峰值等负面影响, 因此一般希望窗函数满足两项要求:(1)窗谱主瓣尽可能地窄,以获得较陡的过渡带;(2)尽量减少窗谱的最大旁瓣的相对幅度，即能量尽量集中于主瓣,使肩峰和波纹减小,从而增大阻带的衰减。在设计中，往往需要对比各种窗函数，并且反复计算修改窗函数的参数，才能达到较好的选择性。
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第五章 总结
Matlab是一个强大的数学计算/仿真工具，它自带的信号处理工具箱（signal processing toolbox）可以在数字信号处理领域很好的设计和处理数字滤波，为数字滤波，信号处理提供了有力，易用，强大的工具。
本文研究了基于MATLAB下的IIR和FIR滤波器的设计实现、进行了数字信号处理、数字图像处理中的滤波器设计，并在设计和实现的过程中，讨论了在Matlab中设计IIR和FIR滤波器的不同方法，讨论了IIR和FIR设计、应用领域的区别。在设计过程中，Matlab强大性，易用性得到了充分的体现。
在这次毕业设计的过程中，我重温了数字信号处理这门课程的一个重要的组成部分：数字滤波器的设计。在设计的过程中，通过老师的帮助和自己的学习，着重了解了数字滤波器的原理以及Matlab在数字信号处理这门课程中的使用。尤其对Matlab信号处理工具箱的众多函数有了深入的了解，感受到了Matlab的强大功能及易用性。
同时，在这次设计的过程中，发现了很多诸如：IIR直接设计法和经典设计法区别、优缺点，FIR切比雪夫逼近法设计等可以深入的知识点，当然文中所做的工作只是对数字信号处理领域中滤波的基础方法进行了探讨，当前有很多新的算法在不断推出，如将小波，分形等工具引入到数字信号处理领域，毫无疑问这些方法在处理非平稳信号中的优势极为明显。同时在对具体的信号进行处理时还应该考虑信号的建模等问题，而这些在文中都没有涉及，希望在以后的工作中对这些问题进行充分的考虑，毫无疑问，其结果将会更好。
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参考文献：
[1]丁玉美，高西全.数字信号处理（第二版）. 西安:西安电子科技大学出版社,2000：151-317
[2]陈怀琛，吴大正，高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用（第二版）.北京:电子工业出版社,2003：174-233
[3]程佩青.数字信号处理教程.北京:清华大学出版社,2001:186-275
[4]黄建明，隋燕. 基于数字滤波器设计的讨论. 南开大学学报(自然科学版),2003,26(3):15-18
[5]李茂，任学恒.基于Matlab/Simulink的数字滤波器的设计与仿真.磁性材料与器件.2007.02:65-68
[6]张新明 沈兰荪.基于小波的同态滤波器用于图像对比度增强. 电子学报.2001.29(4):531-533
[7]聂祥飞.基于Matlab的IIR数字滤波器设计研究.信息技术.2002.26(12):38-40
[8]Robert J. Schilling, Sandra L. Harris. Fundamentals of Digital Signal Processing Using MATLAB（影印版） 西安:西安交通大学出版社 2005：332-613
[9]Louise.Schultz.Digital Processing: A System Orientation. Prentice Hall,1963:101-153
[10] J McClellan, T Parks, L Rabiner. A computer program for designing optimum FIR linear phase digital filters. Ecological Applications, July, 1992, 71-80
[11] Wade G, Roberts A,Williams G. Multiplierless FIR design using a gentic
alagrithm. IEE Proc Vision, Image and Signal
Processing,1994,81:175-180
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