fir数字滤波器的设计

电子信息工程系实验报告课程名称数字信号处理实验项目名称FIR数字滤波器的设计班级通信姓名学号实验目的1掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。2熟悉线性相位数字滤波器的特性。3了解各种窗函数对滤波特性的影响。4掌握对输入信号滤波的方法。实验环境计算机、MATLAB软件实验内容和步骤设计FIR数字滤波器的步骤1）数字滤波器的性能要求临界频率K、滤波器单位脉冲响应长度N；2）根据性能要求，合理选择单位脉冲响应HN的奇偶对称性，从而确定理想频率响应的幅JDHE频特性和相频特性；3）求理想单位脉冲响应。在实际计算中，可对按MM远大于N点等距离采样，并DHNJDHE对其求IDFT得，用代替；MD4）选择适当的窗函数WN，根据求所需设计的FIR滤波器单位脉冲响应；HNW5）求，分析其幅频特性，若不满足要求，可适当改变窗函数形式或长度N，重复上述设计过JHE程，以得到满意的结果。实验内容1）用升余弦窗设计一线性相位低通FIR数字滤波器，截止频率。窗口长度N15，33。要求RAD4C在两种窗口长度情况下，分别求出，打印出相应的幅频特性及相频特性曲线，观察3DB带宽和HN20DB带宽。总结窗口长度N对滤波特性的影响。设计低通FIR数字滤波器时，一般以理想低通滤波特性为逼近函数，即JDHE成绩指导教师（签名）10211SIN22CJACJDJJNJAJNCDDENHAHNEED其中MATLAB代码N15,33N15WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNHANNINGNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE1SUBPLOT2,2,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLEN15时设计汉宁窗HNSUBPLOT2,2,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT2,2,3PLOTW,ANGLEHXLABELWYLABELWTITLEHN的相位谱AXIS0,3,4,4SUBPLOT2,2,4PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,110,0N33WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNHANNINGNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE2SUBPLOT2,2,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLEN33时设计汉宁窗HNSUBPLOT2,2,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT2,2,3PLOTW,ANGLEHXLABELWYLABELWTITLEHN的相位谱AXIS0,3,4,4SUBPLOT2,2,4PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,110,0仿真结果010203040010010203NHNN33位位位位位位HN0123005115WHJWHN位位位位012342024WWHN位位位位0051100500W/PIDB位位位位2）N33，用四种窗函数设计线性相位低通滤波器。绘制相应的幅频特性曲线，观察3DB和/4C20DB带宽以及阻带最小衰减，比较四种窗函数对滤波器特性的影响。MATLAB代码N33WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNBOXCARNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE1SUBPLOT1,3,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLEN33时设计矩形窗HNSUBPLOT1,3,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT1,3,3PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,110,0N33WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNHANNINGNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE2SUBPLOT1,3,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLE汉宁窗函数设计HNSUBPLOT1,3,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT1,3,3PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,110,0N33WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNHAMMINGNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE3SUBPLOT1,3,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLE哈明窗函数设计HNSUBPLOT1,3,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT1,3,3PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,60,0N33WCPI/4AN1/2N0N1MNAEPSHDNSINWCM/PIMWNBLACKMANNHNHDNWNH,WFREQZHN,1,1024,WHOLEDBH20LOG10ABSHEPS/MAXABSHFIGURE4SUBPLOT1,3,1STEMN,HN,XLABELNYLABELHNTITLE布莱克曼函数设计HNSUBPLOT1,3,2PLOTW,ABSHXLABELWYLABELHJWTITLEHN的幅度谱AXIS0,3,0,15SUBPLOT1,3,3PLOTW/PI,DBHXLABELW/PIYLABELDBTITLE损耗特性AXIS0,1,100,0仿真结果020400050005010150202503NHN位位位位位位位HN0123005115WHJWHN位位位位005114012010080604020020W/PIDB位位位位020400050005010150202503NHN位位位位位位位HN0123005115WHJWH