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1、实验报告课程名称：数字信号处理指导老师：刘英成绩：_________________实验名称：FIR数字滤波器设计与使用同组学生姓名：__________一、实验目的和要求设计和应用FIR低通滤波器。掌握FIR数字滤波器的窗函数设计法，了解设计参数（窗型、窗长）的影响。二、实验内容和步骤编写MATLAB程序，完成以下工作。2-1设计两个FIR低通滤波器，截止频率wC=0.5p。（1）用矩形窗，窗长N=41。得出第一个滤波器的单位抽样响应序列h1(n)。记下h1(n)的各个抽样值，显示h1(n)的
2、图形（用stem(.)）。求出该滤波器的频率响应（的N个抽样）H1(k)，显示
3、H1(k)
4、的图形（用plot(.)）。（2）用汉明窗，窗长N=41。得出第二个滤波器的单位抽样响应序列h2(n)。记下h2(n)的各个抽样值，显示h2(n)的图形。求出滤波器的频率响应H2(k)，显示
5、H2(k)
6、的图形。（3）由图形，比较h1(n)与h2(n)的差异，
7、H1(k)
8、与
9、H2(k)
10、的差异。2-2产生长度为200点、均值为零的随机信号序列x(n)（用rand(1,200)-0.5）。显示x(n)。求
11、出并显示其幅度谱
12、X(k)
13、，观察特征。2-3滤波（1）将x(n)作为输入，经过第一个滤波器后的输出序列记为y1(n)，其幅度谱记为
14、Y1(k)
15、。显示
16、X(k)
17、与
18、Y1(k)
19、，讨论滤波前后信号的频谱特征。（2）将x(n)作为输入，经过第二个滤波器后的输出序列记为y2(n)，其幅度谱记为
20、Y2(k)
21、。比较
22、Y1(k)
23、与
24、Y2(k)
25、的图形，讨论不同的窗函数设计出的滤波器的滤波效果。2-4设计第三个FIR低通滤波器，截止频率wC=0.5p。用矩形窗，窗长N=127。用它对x(n)进行滤波。
26、显示输出信号y3(n)的幅度谱
27、Y3(k)
28、，并与
29、Y1(k)
30、比较，讨论不同的窗长设计出的滤波器的滤波效果。9三、主要仪器设备自行编程。四、操作方法和实验步骤（参见“二、实验内容和步骤”）五、实验数据记录和处理5.1列出MATLAB程序清单，加注释。%%2-1clear;closeall;clc%thelengthofwindow=41wc=0.5*pi;N=41;n=0:N-1;h1=fir1(N-1,wc/pi,boxcar(N));[H1,w1]=freqz(h1);h2=fir1(N-
31、1,wc/pi);[H2,w2]=freqz(h2);figure;subplot(1,2,1);stem(n,h1,'filled');gridon;xlabel('n','FontSize',14);ylabel('h1(n)','FontSize',14);title('矩形窗得到的低通滤波器h1(n)的时域','FontSize',14);subplot(1,2,2);stem(n,h2,'filled');gridon;axis([030-0.20.6]);xlabel('n','Fo
32、ntSize',14);ylabel('h2(n)','FontSize',14);title('矩形窗得到的低通滤波器h2(n)的时域','FontSize',14);figure;subplot(1,2,1);plot(w1/pi,abs(H1));gridon;xlabel('omega/pi','FontSize',14);ylabel('
33、H1(k)
34、','FontSize',14);title('矩形窗得到的低通滤波器h1(n)的幅度谱','FontSize',14);subpl
35、ot(1,2,2);plot(w2/pi,abs(H2));gridon;xlabel('omega/pi','FontSize',14);ylabel('
36、H2(k)
37、','FontSize',14);title('矩形窗得到的低通滤波器h2(n)的幅度谱','FontSize',14);figure;subplot(1,2,1);plot(w1/pi,20*log10(abs(H1)));gridon;axis([01-10020]);9xlabel('omega/pi','Font
38、Size',14);ylabel('20lg
39、H1(k)
40、/dB','FontSize',14);title('h1(n)的幅度谱','FontSize',14);subplot(1,2,2);plot(w2/pi,20*log10(abs(H2)));gridon;xlabel('omega/pi','FontSize',14);ylabel('20lg
41、H2(k)
42、/dB','FontSize',14);title('h2(n)的幅度谱','FontSize',14);pause;%%2
