基于MATLAB的FIR与IIR滤波器设计与效果对比分析系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB的滤波器设计与分析系统,实现了FIR(有限脉冲响应)和IIR(无限脉冲响应)两类滤波器的完整设计流程。系统支持低通和带通两种滤波类型,能够对包含多频率成分的合成信号或实际采集信号进行滤波处理,并通过多维度可视化界面展示滤波效果,便于用户直观对比分析不同滤波器的性能差异。
功能特性
- 多种滤波器设计:支持FIR低通、FIR带通、IIR低通、IIR带通四种滤波器类型
- 参数自定义:用户可灵活设置滤波器参数(截止频率、通带波纹、阻带衰减、滤波器阶数等)
- 完整信号处理流程:包含信号输入、滤波器设计、滤波处理、结果分析全流程
- 多维度可视化:
- 时域对比图:原始信号与滤波后信号的波形对比
- 频域对比图:原始频谱与滤波后频谱的幅度对比
- 滤波器特性曲线:幅频响应和相频响应曲线展示
- 性能对比分析:直观展示不同滤波器在时域和频域的处理效果差异
使用方法
- 信号输入:准备待处理的原始信号(可合成多频率正弦信号或导入实际采集信号)
- 参数设置:根据滤波需求设置滤波器类型和相关参数
- 低通滤波器:设置截止频率
- 带通滤波器:设置通带频率范围
- 通用参数:滤波器阶数、通带波纹、阻带衰减等
- 执行滤波:运行系统完成滤波器设计和信号处理
- 结果分析:查看生成的对比图形,分析滤波效果和滤波器性能
系统要求
- MATLAB版本:R2016a或更高版本
- 必需工具箱:Signal Processing Toolbox
- 硬件配置:至少4GB内存,推荐8GB以上以获得更流畅的图形显示体验
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能,包括用户交互界面控制、滤波器参数配置与设计算法调用、信号处理流程执行以及多维度结果可视化展示。该文件实现了从信号输入到结果输出的完整处理链路,通过调用不同的滤波器设计函数生成符合规格的滤波器,并对输入信号进行滤波处理,最终通过图形化方式呈现时域波形对比、频域频谱分析和滤波器特性曲线。