基于MATLAB的IIR数字信号滤波器设计与实现

资 源 简 介

本项目使用MATLAB设计并实现多种IIR数字滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫等），支持参数配置与信号滤波处理，适用于音频、生物信号等领域的噪声去除与频率成分提取。

详 情 说 明

基于IIR的数字信号滤波器设计与实现项目

项目介绍

本项目设计并实现了一个IIR（无限脉冲响应）数字信号滤波器系统，能够对输入的时域信号进行数字化滤波处理。通过应用IIR滤波器设计理论和零极点配置技术，系统可有效去除信号中的噪声或提取特定频率成分。项目支持多种经典IIR滤波器类型的设计与参数配置，适用于音频处理、生物信号分析等多种实际应用场景。

功能特性

• 多类型滤波器设计：支持巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)等多种IIR滤波器类型的设计
• 灵活参数配置：可根据需求设置通带截止频率、阻带衰减等关键规格参数
• 频率响应分析：提供滤波器频率响应曲线可视化分析功能
• 稳定性验证：自动进行滤波器稳定性分析，确保系统可靠运行
• 多格式输入支持：兼容.wav音频文件、传感器读数数组等多种输入数据格式
• 完整输出报告：生成包含滤波后信号、系统函数表达式和设计参数的全面报告

使用方法

1. 准备输入数据：准备需要滤波的多通道时域信号数据（如.wav文件或数值数组）
2. 配置参数：设置采样率、滤波器类型（巴特沃斯/切比雪夫等）及规格参数（截止频率、衰减要求等）
3. 执行滤波：运行主程序完成滤波器设计和信号处理
4. 获取结果：系统将输出滤波后信号数据、频率响应曲线图、传递函数表达式和设计分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
• 至少4GB内存（处理大型信号数据时建议8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了项目的核心功能，主要包括：滤波器类型选择与参数配置界面、基于指定规格的IIR滤波器系数计算、输入信号的数字化滤波处理、频率响应特性的可视化分析、滤波器传递函数的数学表达式生成，以及包含阶数确定和稳定性验证的完整设计报告输出。该文件通过模块化设计实现了从滤波器设计到信号处理的全流程功能。