MATLAB FIR数字滤波器设计与实现系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供窗函数法（支持矩形窗、汉宁窗等多种窗函数）和等波纹最佳逼近法（Parks-McClellan算法）两种FIR滤波器设计方式，并集成快速卷积功能，适用于数字信号处理教学与工程应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与实现系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的综合性FIR数字滤波器设计与实现系统。系统集成了窗函数法和等波纹最佳逼近法两种经典FIR滤波器设计方法，提供完整的滤波器设计、性能分析和信号处理功能。通过图形用户界面(GUI)实现直观的参数配置和结果可视化，支持滤波器系数导出和实时滤波处理，适用于数字信号处理教学和工程应用。

功能特性

• 多种设计方法：支持窗函数法（矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等）和等波纹最佳逼近法（Parks-McClellan算法）
• 快速卷积处理：集成快速卷积算法模块，实现FIR滤波器的高效频域处理
• 全面性能分析：提供频率响应、群延迟、零极点分布等可视化分析工具
• 灵活输入输出：支持.wav音频文件和.mat格式信号数据导入，可导出滤波器系数和滤波结果
• 参数优化：支持手动设置滤波器阶数或自动优化计算，满足不同精度需求

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 参数设置：在界面中输入滤波器规格参数（通带/阻带截止频率、波纹要求等）
3. 方法选择：选择窗函数类型或等波纹设计方法，设置滤波器阶数
4. 设计分析：生成滤波器并查看频率响应、零极点图等性能指标
5. 信号处理：导入信号文件进行滤波处理，对比原始与滤波后的时域波形和频谱
6. 结果导出：保存滤波器系数和滤波结果数据供后续使用

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox
• 操作系统：Windows 7/10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• 内存建议：至少4GB RAM（处理大信号文件时推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件构建了完整的图形用户界面，整合了滤波器设计、性能分析和信号处理三大核心模块。实现了参数输入界面布局与回调函数处理，完成窗函数法与等波纹法的算法调用与结果显示。同时负责信号文件的读取、快速卷积滤波操作以及滤波前后信号的对比可视化，并提供数据导出功能的界面交互控制。