实验五 FIR滤波器结构的实现

实验五 FIR 滤波器结构的实现 实验类别 设计性试验 实验目的 1 熟悉 FIR 滤波器横截性 级联型以及线性相位性结构的数字表达形式及结构 流图 2 熟悉 FIR 滤波器横截性 级联型以及线性相位性结构的基本特点 并能根据 给定的传输函数选择合适的结构 3 掌握根据 FIR 滤波器系统传输函数求 FIR 滤波器的三种结构的方法 实验内容 1 复习 FIR 滤波器结构的有关内容 2 设 FIR 滤波器的系统函数为 H Z 1 16 0625 求出并画出它的直接 84 ZZ 形式结构 线性相位性式结构和级联形式结构的信号流图 要用 MATLAB 协 助 编写程序 sy5 1 m 调用 tf2cos 子程序 3 用信号激励滤波器 观察输出序列的时域和频域特性 求出单位 nnxb 冲击响应 零极点图以及频率响应 设计的程序名称为 sy5 2 m 实验结构及分析 1 试验用到的 MATLAB 源程序清单 要求可读性好 必要时加注释 2 实验结果 1 画出三种形式结构的信号流图 2 打印出该滤波器单位冲击响应及其频率响应图形 3 分析以下结果 程序未调试出 结果不正确 误差过大 结果如下 sy6 1 msy6 1 m RIRRIR 滤波器三种结构滤波器三种结构 b 1 0 0 0 16 0625 0 0 0 1 a 1 0 0 0 0 0 0 0 0 sos g tf2sos b a sos 1 0000 2 8284 4 0000 1 0000 0 0 1 0000 2 8284 4 0000 1 0000 0 0 1 0000 0 7071 0 2500 1 0000 0 0 1 0000 0 7071 0 2500 1 0000 0 0 直接形式信号流图直接形式信号流图 线性相位形式信号流图线性相位形式信号流图 级联形式信号流图级联形式信号流图 Sy6 2 m 1 单位冲击响应 零极点图绘制单位冲击响应 零极点图绘制 b 1 0 0 0 16 0625 0 0 0 1 a 1 0 0 0 0 0 0 0 0 w 0 1 500 pi 500 x2 1 Z 4Z 4x n y n x n y n 16 0625 Z 4 16 0625 Z 4 x n y n z 1 z 1z 1 4 0 0 25 0 254 0 z 1 z 1 z 1 z 1 z 1 2 8284 0 7071 0 7071 2 8284 x1 1 16 0625 exp 4 j w exp 8 j w x x1 x2 magx abs x angx angle x 180 pi subplot 2 2 1 impz b a 15 title 冲击响应 subplot 2 2 3 zplane b a title 零极点图 subplot 2 2 2 plot w pi magx title 幅度部分 ylabel 振幅 subplot 2 2 4 plot w pi angx title 相位部分 xlabel 以 pi 为单位的频率 ylabel 相位 0510 0 5 10 15 20 n samples Amplitude 为 为 为 为 2 1012 1 0 1 8 Real Part Imaginary Part 为 为 为 为 00 51 14 16 18 20 为 为 为 为 为 为 00 51 200 100 0 100 200 为 为 为 为 为 pi为 为 为 为 为 为 为 为 2 频率响应频率响应 b 1 0 0 0 16 0625 0 0 0 1 a 1 0 0 0 0 0 0 0 0 freqz b a whole 00 20 40 60 811 21 41 61 82 1500 1000 500 0 Normalized Frequency rad sample Phase degrees 00 20 40 60 811 21 41 61 82 22 23 24 25 26 Norma