MATLAB滤波器设计工具箱：基于经典算法的低通数字滤波器性能比较系统开发

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现四种经典低通数字滤波器（巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型/Ⅱ型、椭圆）的全参数化设计系统。可根据给定技术指标自动计算最优滤波器阶数，并生成相应的滤波器响应特性，便于进行性能对比分析，满足工程应用需求。

详 情 说 明

基于多类型滤波器的低通数字滤波器性能比较系统

项目介绍

本项目旨在实现四种经典低通数字滤波器（巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型、椭圆）的设计与性能比较。系统能够根据用户设定的技术指标自动计算最优滤波器阶数，生成详细的频域特性和零极点分析，并提供全面的性能评估报告，为数字滤波器选择提供科学依据。

功能特性

• 多类型滤波器设计：支持巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型、椭圆四种经典低通数字滤波器
• 自动阶数计算：根据通带截止频率、通带波动、阻带截止频率、阻带衰减等指标自动确定最优滤波器阶数
• 全面性能分析：

- 频率响应曲线（幅频响应、相频响应） - 零极点分布图 - 实际阻带衰减对比 - 过渡带特性分析

• 可视化比较：生成直观的图表展示不同滤波器的性能差异
• 详细报告生成：输出包含关键参数的综合性能比较报告

使用方法

1. 设置设计指标：

- 通带截止频率：默认 0.2π rad/sample - 通带波动：默认 1dB - 阻带截止频率：默认 0.3π rad/sample - 阻带衰减要求：默认 15dB - 可选采样频率参数（默认归一化处理）

1. 运行主程序：执行主函数开始滤波器设计与分析

1. 查看结果：

- 传输函数系数输出 - 频率响应对比图 - 阶数比较图表 - 零极点分布图 - 性能比较报告

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB 及以上
• 磁盘空间：至少 100MB 可用空间

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括滤波器参数配置、四种类型滤波器的自动设计与阶数优化、频域响应特性计算与可视化、零极点分布分析、性能指标对比评估以及综合报告的生成与输出。该文件通过模块化设计实现了完整的滤波器性能比较流程。