MATLAB稳定平台陀螺信号的数字滤波技术研究(2)
1.2 研究的途径和方式
通过查阅相关的文献资料了解稳定平台系统的结构和工作特点，为之后的设计滤波器做基础。在了解了稳定平台的基础上才能知道那些数字滤波方式能适用于稳定控制平台中来。最后使用MATLAB仿真软件进行各种数字滤波方式的仿真，通过仿真出来的结果来对比各个数字滤波方式的优缺点。
2 数字滤波技术
2．1 数字滤波器的研究意义与背景
现如今，数字信号处理的技术正在迅速地发展着，它不单单成为一门学科，而且与其它的学科有着紧密的联系。不仅如此，它还与国民经济和国防建设息息相关，时时刻刻影响着我们的日常生活生产。
智能化、数字化和网络化是现如今信息技术发展的趋势，而数字化是智能化和网络化发展的基础。在我们的实际生活中遇到的信号有很多种，比如说广播信号、电视信号、通信信号、气象信号、射电天文信号、导航信号、遥感遥测信号、生物医学信号等等。而上述的这些信号中，大部分的信号是模拟信号，只有小部分的信号是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，而自变量可以是一文的、二文或多文的。在一般情况下，一文的模拟信号它的自变量是时间，经过幅度上的离散化(量化)和时间上的离散化(采样)，一文的模拟信号就可以变成一文的数字信号。所以说，数字信号实际上就可以看成是用数字序列来表示出来的信号。例如语音信号通过采样处理和量化处理后，得到的数字信号是一个一文离散的时间序列；而图像信号经采样处理和量化处理后，得到的数字信号则是一个二文的离散空间序列。数字信号处理，就是利用数值计算的方法，将数字序列进行各种各样的处理，把信号变换成符合我们需要的某种形式。比如说，对数字信号经行滤波来限制它的频带或者是滤除夹杂在其中的噪音和干扰，或者将它们与其他信号分离开来；对信号进行功率谱分析或频谱分析来了解信号的组成，可以进一步地对信号来进行识别；对信号进行某一种变换，让它更加适合传输、存储和应用；对信号进行编码处理来进行数据压缩等等。[5]
数字滤波技术可以说是数字信号分析、处理的重要组成部分。信号的传输、获取、交换和处理这些都不能离开滤波技术，它对信号可以有效地、可靠地、灵活地传输有着重要的意义。在所有电子系统之中，一般使用最多的和最复杂的技术就要数数字滤波技术了。数字滤波器的好坏直接关系到了产品的优劣。
2．2 数字滤波器的实现方法分析
（1）在电脑上用软件实现
软件的选择可以由使用者来自己编写，但是一般是使用现成的软件。如本文中所使用的是MATLAB软件进行仿真分析。
（2）用单片机实现
现如今，单片机的发展速度十分之快，功能也变得越来越强。单片机的硬件与信号处理软件可以用于工程实际，就比如数学控制与医疗器件等等。
（3）用专门的DSP片来实现
DSP芯片的优点比单片机的优点更为突出，比如说它的内部就带有乘法器与累加器，采用的是流水线的工作方式与并行结构，速度快，多总线，拥有适合信号处理的指令。DSP芯片的迅速发展让信号技术可以在工程实际运用。
2．3 数字滤波器的设计原理
数字滤波器按照它的冲激响应函数的时域特性来分，一般可以分为IIR无限长冲激响应滤波器与FIR有限长冲激响应滤波器这两种。IIR滤波器的特点是拥有无限持续时间的冲激响应。这种滤波器一般需要用递归的模型实现，因此，有时候也可以把它称为递归滤波器。FIR滤波器它的冲激响应则只能持续有限的时间。这种滤波器既可以采用递归的模型来实现也可以采用非递归的模型来实现。有很多种滤波器的设计方法，比如说窗口函数设计法、双线性变换法、插值逼近法等等。而随着MATLAB软件的发展，尤其是它在信号处理方面的功能的不断改善，这使得滤波器的计算机辅助设计也有了实现的可能，并且可以让设计达到最优化。