实验五FIR滤波器设计.doc

实验五 FIR滤波器设计一、实验目的1掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。2熟悉线性相位FIR滤波器特性。3了解各种窗函数对滤波特性的影响。二、实验原理 如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为， 则其对应的单位脉冲响应为用窗函数w(n)将hd(n)截断，并进行加权处理，得到:，h(n)就作为实际设计的FIR数字滤波器的单位脉冲响应序列， 其频率响应函数为如果要求线性相位特性， 则h(n)还必须满足： 根据上式中的正、负号和长度N的奇偶性又将线性相位FIR滤波器分成四类。要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。例如，要设计线性相位低通特性，可选择h(n)偶对称的情况，而不能选h(n)奇对称的情况。 三、实验内容1复习用窗函数法设计FIR数字滤波器一节内容， 阅读本实验原理， 掌握设计步骤。2编写程序。（1）编写能产生矩形窗等窗函数的子程序，画出各种窗函数。（2）编写利用窗函数法设计FIR数字低通滤波器的程序。要求包括求数字滤波器频率响应要求wp=0.2*pi Rp=0.25db，ws=0.3*pi As=50db。（3）利用滤波器对信号进行滤波。 由三个频率组成的信号，信号频率分别为50Hz,150Hz,300Hz,采样频率为800Hz。要求分别取出三个频率的信号。四、实验步骤1、各种窗函数程序：a=win(10,1)subplot(3,2,1);plot(a)title(Rectangular window)a=win(10,2)subplot(3,2,2);plot(a)title(Bartlett window)a=win(10,3)subplot(3,2,3);plot(a)title(Hamming window)a=win(10,4)subplot(3,2,4);plot(a)title(Hanning window)a=win(10,5)subplot(3,2,5);plot(a)title(Blackman window)a=win(10,6)subplot(3,2,6);plot(a)title(Kaiser window)a = 0.0794 0.2923 0.5712 0.8274 0.9797 0.9797 0.8274 0.5712 0.2923 0.0794a = 0.0800 0.1876 0.4601 0.7700 0.9723 0.9723 0.7700 0.4601 0.1876 0.0800a = 0.9403 0.9637 0.9814 0.9933 0.9993 0.9993 0.9933 0.9814 0.9637 0.9403a = -0.0000 0.0509 0.2580 0.6300 0.9511 0.9511 0.6300 0.2580 0.0509 -0.0000a = 0 0.2222 0.4444 0.6667 0.8889 0.8889 0.6667 0.4444 0.2222 0实验结果：a = 1 1 1 1 1 1 1 1 112、FIR数字低通滤波器程序：wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;tr_width=ws-wpM=ceil(6.6*pi/tr_width)n=0:1:M-1;wc=(ws+wp)/2;hd=ideal_lp(wc,M);w_ham=(hamming(M);h=hd.*w_ham;%db,mag,pha,grd,w=freqz_m(h,1);db,mag,pha,w=freqz_m(h,1);delta_w=2*pi/1000;Rp=-(min(db(1:1:wp/delta_w+1)As=-round(max(db(ws/delta_w+1:1:501)figure(1)subplot(2,2,1);stem(n,hd);title(Ideal Impluse Response)axis(0 M-1 -0.1 0.3);ylabel(hd(n)subplot(2,2,2);stem(n,w_ham);title(Hamming Window)axis(0 M-1 0 1.1);ylabel(w(n)subplot(2,2,3);stem(n,h);title(Actual Impluse Response)axis(0 M-1 -0.1 0.3);ylabel(h(n)subplot(2,2,4);plot(w/pi,db);title(Magtit