有限冲激响应滤波--器(FIR)算法实验.doc

福州大学至诚学院DSPs原理及应用实验报告实验题目：实验三 有限冲激响应滤波 器（FIR）算法实验 姓 名： 学 号： 系 别： 信息工程系 专 业： 通信工程 年 级： 2011 级 同组姓名： 实验时间： 2014.11.102014.11.11 2014年 11 月 14 日实验3：有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验1.实验目的1.1掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法；1.2熟悉线性相位FIR数字滤波器特性；1.3了解各种窗函数对滤波器特性的影响。2.实验设备PC 兼容机一台；安装Code Composer Studio 3.1软件。3.实验原理3.1有限冲激响应数字滤波器的基础理论。3.2模拟滤波器原理（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）。3.3数字滤波器系数的确定方法。3.4根据要求设计低通 FIR 滤波器：要求：通带边缘频率 10kHz，阻带边缘频率 22kHz，阻带衰减 75dB，采样频率 50kHz。设计：3.4.1过渡带宽度=阻带边缘频率-通带边缘频率=22-10=12kHz；3.4.2采样频率：f1=通带边缘频率+(过渡带宽度)/2=10000+12000/2=16kHz； 1=2f1/fs=0.64；3.4.3理想低通滤波器脉冲响应： h1n=sin(n 1)/n/ =sin(0.64 n)/n/3.4.4根据要求，选择布莱克曼窗，窗函数长度为： N=5.98fs/过渡带宽度=5.98*50/12=24.93.4.5选择 N=25，窗函数为： wn=0.42+0.5cos(2 n/24)+0.8cos(4 n/24)3.4.6滤波器脉冲响应为： hn=h1nwn |n|12 hn=0 |n|123.4.7根据上面计算，各式计算出 hn，然后将脉冲响应值移位为因果序列。3.4.8完成的滤波器的差分方程为：yn=-0.001xn-2-0.002xn-3-0.002xn-4+0.01xn-5-0.009xn-6-0.018xn-7-0.049xn-8-0.02xn-9+0.11xn-10+0.28xn-11+0.64xn-12+0.28xn-13-0.11xn-14-0.02xn-15+0.049xn-16-0.018xn-17-0.009xn-18+0.01xn-19-0.002xn-20-0.002xn-21+0.001xn-223.5程序流程图：4. 实验步骤4.1实验准备：设置软件仿真模式；启动CCS 3.3。4.2打开工程，浏览程序：打开工程文件Fir.pjt。4.3编译并下载程序：4.4打开观察窗口： 选择菜单ViewGraphTime/Frequency.,进行如下设置： 选择菜单ViewGraphTime/Frequency.,进行如下设置：选择菜单ViewGraphTime/Frequency.,进行如下设置：在弹出的图形窗口中单击鼠标右键，选择“Clear Display”。4.5设置断点： 在有注释“break point”的语句设置软件断点。4.6运行并观察结果：（1）选择“Debug”菜单的“Animate”项，或按 Alt+F5 键运行程序。（2）观察“Input”、“Output”窗口中时域图形；观察滤波效果。（3）鼠标右键单击“Input”和“Output”窗口，选择“Properties”项，设置“Display Type”为“FFT Magitude”，再单击“OK”按钮结束设置。（4）观察“Input”、“Output”窗口中频域图形；理解滤波效果。4.7退出 CCS5.实验结果 f输入波形为一个低频率的正弦波与一个高频的正弦波叠加而成。6. 实验心得与体会通过本次实验，我学会了怎样使用窗函数设计FIR数字滤波器，明白了FIR数字滤波器的特性及各种窗函数对数字滤波器的影响，并进一步认识了怎样使用CCS 3.