摘要摘要本篇论文叙述了数字滤波器的基本原理，IIR数字滤波器的设计方法喝IIR数字高通滤波器设计在MATLABE上的实现与IIR数字滤波器在世纪中应用。
无限脉冲响应（IIR）数字滤波器是冲击函数包含无限个抽样值的滤波器，一般是按照预定的模拟滤波器的逼近函数来转换成相应的数字滤波器，现有的逼近函数如巴特沃斯，切比雪夫。
其设计过程都是由模拟滤波器的系统函数去变换出相应的数字滤波器的系统函数。
关键字：数字滤波器，MATLAB，巴特沃斯，切比雪夫，双线性变换法ABSTRACTABSTRACTThe queue phenomenon in the telecom offices is a normal issue. To improve the customers’satisfaction and to support the company changing, we should solve this problem properly. The basic goal to resolve queue problem is the appropriate tradeoff between the customers’ wavy demand and the telecom office s’limited service capability.This paper is based on the queuing theory and demand management theory. And based on the data collection and customer survey and interview, the author uses some statistical methods to reflect the actuality. Then the author finds the reason of queuing in telecom office from customers’ view. Furthermore, the author analyses the real demand of the customers by sorting them into types of paying and time and price sensitivity.To follow up, three solutions had been brought forward: firstly, distributing the customers; secondly, stopping phone by different number; lastly, promoting the demand during the non-fastidious.Key Words: queuing theory, demand management, telecom offices目录第1章引言 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 研究思路 (1)第2章研究的理论基础 (2)2.1 数字滤波器 (2)2.2 模拟滤波器 (2)第3章巴特沃斯滤波器的设计 (3)3.1 确定滤波器阶数 (3)3.2 巴特沃斯带阻滤波器系数计算 (4)第4章巴特沃斯滤波器设计仿真 (5)4.1 巴特沃斯低通滤波器实例仿真 (5)4.2 巴特沃斯高通滤波器实例仿真 (6)4.3 巴特沃斯带通滤波器实例仿真 (7)4.4 巴特沃斯带阻滤波器实例仿真 (8)第5章基于需求管理的CD电信营业厅排队优化措施 (9)5.1 顾客的需求分析 (9)5.1.1 两类缴费顾客的对比 (9)5.1.2 顾客对时间和价格的敏感度分析 (9)5.2 基于需求管理的优化措施 (10)5.2.1 分流顾客 (10)5.2.2 分号停机 (10)5.2.3 促进非高峰期需求 (13)5.3 优化实施后的排队模型 (13)参考文献 (14)致谢 (16)附录 (17)附录一：06年11月CD电信新华营业厅日缴费顾客半小时到达数据 (17)附录二：顾客调查问卷 (17)附录三：仿真分号停机策略的MATLAB程序命令 (17)附录四：分号停机策略实施前后日缴费顾客数量对比表 (17)外文资料原文 (18)译文 (19)第1章引言第1章引言1.1课程设计目的了解巴特沃斯高通数字滤波器的概念及原理，掌握巴特沃斯高通数字滤波器的设计方法，综合运用专业知识及基础知识解决实际工程技术问题。
1.2研究思路通过对目前主流各型滤波器的学习与研究，掌握滤波器设计的基本知识，再通过具体学习巴特沃斯型滤波器，正确地设计出一款巴特沃斯型高通滤波器。
再运用模拟软件验证设计思路与实验数据。
最终完全掌握巴特沃斯型滤波器的设计方法。
1电子科技大学成都学院本科毕业设计论文（或电子科技大学成都学院课程设计）第2章研究的理论基础2.1数字滤波器数字滤波器是指输出输入均为数字信号，通过数字运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的数字期间或程序。
因为数字滤波器通过数值运算实现滤波，所以狮子滤波器处理精度高，稳定，体积小，不存在阻抗匹配问题。
可以实现模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。
按照不同的分类方式，数字滤波器可以有很多种类型，但总的来说可以分为两大类：经典滤波器和现代滤波器。
经典滤波器的特点是其输入信号中有用的成分和希望滤除的成分分别占有不同的频带，通过一个合适的选频滤波器滤除干扰，得到纯净信号，打到滤波目的。
但是，如果信号和干扰信号的频谱相互重叠，经典滤波器则无法有效滤除干扰。
现代滤波器是根据随机信号的一些统一特性，在某种最佳准则下，最大限度的抑制干扰，同时最大限度地恢复信号，达到最佳滤波目的。
2.2模拟滤波器模拟滤波器分为无源滤波器和有源滤波器，其中无源滤波器由R、L、C组成，有源滤波器由集成运放和R、C组成，不需要使用电感。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
典型的模拟滤波器有巴特沃斯滤波器，切比雪夫滤波器，椭圆滤波器，贝塞尔滤波器等。
这些典型的滤波器各有各的特点：巴特沃斯滤波器具有单调下降的幅频特性。
切比雪夫滤波器的幅频特性在通带或阻带有等波纹特性，可以提高选择性。
贝塞尔滤波器通带内有较好的线性特性。
椭圆滤波器的特性相对前三者是最好的，但通带和阻带内均呈现等波纹性，相位特性的非线性也稍严重。
设计师需要根据具体要求选择滤波器的类型。
第3章 CD 电信营业厅排队问题现状第3章 巴特沃斯滤波器的设计3.1 确定滤波器阶数假设通带频率在0.3π内，通带幅度波动小于1Db ，阻带频率范围在0.5π~πrad 内，阻带衰减大于12Db 。
数字指数：ωP =0.3π，ωs=0.5π 求Ωp ，Ωs 利用频率畸变公式得：p p 2231=tan =tan =0.019220T T T ωΩ⨯π，s s 222=tan =tan =24T T TωΩπ确定滤波器阶数：s sp p == 1.96311.019T T λΩ=Ω⨯sp k spspk lg lg 0.132=-=- 3.0023lg1.963lg 4N N λ≈=确定系统函数：()4321p = 2.613 3.4142 2.61311G P P P P ++++电子科技大学成都学院本科毕业设计论文（或电子科技大学成都学院课程设计）()()p 110.10.11224c p 1 1.2065=101=1.019101=N T Tα-⨯⨯ΩΩ-⨯⨯- 111111c c s 21z 121z 21z p=s===1z 1z 1.20651z T T ---------⨯⨯Ω+Ω++()()1234123414z 6z 4z z z =p =34.1675441.34654z 32.5427z 11.06234z 1.69864z H G --------++++-+-+3.2 巴特沃斯带阻滤波器系数计算带阻滤波器(又称陷波器)的作用是抑制某一频率信号而通过其他频率的信号。
在Matlab 中用[b ，a]=butterord(n ，Wn ，′stop ′，′s ′)语句来实现带阻滤波器，其中[b ，a]是滤波器传递函数多项式的系数;n 为滤波器的阶数;wn=[fl*2*pi fu*2*pi]分别为阻带低端一3 dB 和高端一3 dB 处的角频率;′s ′表示模拟滤波器的。
巴特沃特带阻滤波器返回分子分母多项式系数，还可以作出增益曲线，以及求出相位响应以及群延时响应。
带阻滤波器遵循规律：Wp 和Ws 为二元矢量且Wp>Ws ，如Wp=[0.1,0.8],Ws=[0.2,0.7]。
[b,a]= buttord(ceil （n/2）,[W1,W2],’stop ’) % n 为buttord （）设计出的带阻滤波器阶数% 根据MATLAB 帮组文件，butter(n,[W1,W2]，‘stop ’)将返回2*n 阶滤波器系数 % Wn 为带通滤波器截止频率，Wn=[W1,W2],是2元向量 % 注意，带通滤波器阶数是2倍关系 % b 为H （z ）的分子多项式系数 % a 为H （z ）的分母多项式系数第4章CD电信营业厅排队问题的原因分析第4章巴特沃斯滤波器设计仿真4.1巴特沃斯低通滤波器实例仿真采样率为8000Hz，设计一个巴特沃斯低通滤波器，通带截止频率为2KHz，阻带截止频率为3KHz，通带波纹系数为1，阻带衰减系数为20，采样频率为10KHz，则只需在MATLAB的命令窗口下键入程序如下：f_N=8000;f_p=2100;f_s=2500;R_p=3;R_s=25;Ws=f_s/(f_N/2);Wp=f_p/(f_N/2);[n,Wn]=buttord(Wp,Ws,R_p,R_s); [b,a]=butter(n,Wn); freqz(b,a,1000,8000)subplot(2,1,1);axis([0 4000 -30 3])程序运行后所设计出的巴特沃斯低通滤波器的频率响应如图4-1所示。
横坐标为：angular frequency(red/s) 纵坐标为：phase(degrees)和gain(dB)。
从图中可以得出，仿真后的频率响应满足的设计要求。
图4-1 巴特沃斯低通滤波器的频率响应图电子科技大学成都学院本科毕业设计论文（或电子科技大学成都学院课程设计）4.2巴特沃斯高通滤波器实例仿真采样率为8000Hz，设计一个巴特沃斯高通滤波器，通带截止频率为2KHz，阻带截止频率为3KHz，通带波纹系数为1，阻带衰减系数为20，采样频率为10KHz，f_p=1000 Hz;f_s=700Hz,Rp=3dB,Rs=20dB。