MATLAB 实现低通高通带通，FIR，IIR滤波器

资 源 简 介

MATLAB 实现低通高通带通，FIR，IIR滤波器

详 情 说 明

在信号处理领域，滤波器是用于提取特定频率成分的核心工具。MATLAB提供了完善的函数库来实现各种数字滤波器设计，主要包括低通、高通和带通三种基本类型，以及FIR和IIR两种实现方式。

有限脉冲响应（FIR）滤波器具有线性相位特性，适合需要严格相位要求的场景。MATLAB中常用的设计函数包括fir1和firpm，可以通过指定截止频率和滤波器阶数来创建滤波器。FIR滤波器设计方法包含窗函数法、等波纹法等，其中凯撒窗因其可调节旁瓣特性而经常被采用。

无限脉冲响应（IIR）滤波器在相同性能要求下通常需要较低的阶数，但会引入非线性相位。常见设计方法有巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器等。butter、cheby1/2和ellip等函数可以方便地实现这些滤波器，通过指定通带和阻带的衰减要求来优化设计。

对于频带处理，低通滤波器保留低频信号，高通滤波器保留高频成分，而带通滤波器则允许特定频率范围通过。设计时需要特别注意过渡带宽和阻带衰减的权衡，MATLAB的滤波器设计工具箱提供了可视化工具辅助参数调整。

实际应用中，还需考虑量化效应和有限字长效应，特别是在定点实现时。滤波器系数应进行适当缩放以避免溢出，同时保持足够的精度。MATLAB的FDATool和FilterDesigner工具提供了交互式的设计和分析环境，极大简化了滤波器优化流程。