FIR滤波器的窗函数法模型选择与设计.docx

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1、FIR滤波器的窗函数法模型选择与设计武汉工程大学电气信息学院《信号与系统分析处理（基于Matlab）》实验报告[4]专业班级实验时间2010年12月3日学生学号实验地点学生姓名指导教师实验项目实验类别设计实验FIR滤波器的窗函数法模型选择与设计实验学时3学时实1.掌握用窗函数法、频率采样法设计FIR滤波器的原理及方法，熟悉响验目应的计算机编程；的及2.熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性；要求3.了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。成绩评定表类别评分标准分值得分合计上机表现按时出勤、遵守纪律30分认真完成各项实验内容报告质量程序代码规范、功能正确70分

2、填写内容完整、体现收获说明：评阅教师：hd(n)，在实际计算中，可对电气信息学院《信号与系统分析处理（基于Matlab）》实验报告日期：2010年11月3日实验内容一、实验内容1．熟悉FIR滤波器的理论知识，掌握Simulink工具包中FIR滤波器设计工具的不同窗函数类型。2．选择矩形窗、汉明窗、汉宁窗、布莱克曼窗、凯撒窗等，设计采样频率为48KHz，通带截止频率为20KHz的FIR滤波器，观察不同窗函数的频谱图及滤波器特征。3．设计仿真模型，加载语音范围的频率激励信号，通过上述窗函数模型，对比分析仿真结果。二、实验方法与步骤1.窗口法窗函数法设计线性相位FIR滤波器步

3、骤确定数字滤波器的性能要求：临界频率{ωk}，滤波器单位脉冲响应长度N；根据性能要求，合理选择单位脉冲响应h(n)的奇偶对称性，从而确定理想频率响应Hd(ejω)的幅频特性和相频特性；求理想单位脉冲响应jωHd(e)按M(M远大于N)点等距离采样，并对其求IDFT得hM(n)，用hM(n)代替hd(n)；选择适当的窗函数w(n)，根据h(n)=hd(n)w(n)求所需设计的FIR滤波器单位脉冲响应；jω求H(e)，分析其幅频特性，若不满足要求，可适3电气信息学院《信号与系统分析处理（基于Matlab）》实验报告当改变窗函数形式或长度N，重复上述设计过程，以得到满意的结果

4、。jωjω窗函数的傅式变换W(eH(e)的主瓣决定了)过渡带宽。W(ejωjω)的旁瓣大小和多少决定了H(e)在通带和阻带范围内波动幅度，常用的几种窗函数有：矩形窗w(n)=RN(n)；Hanning窗；Hamming窗；Blackmen窗；Kaiser窗。式中Io(x)为零阶贝塞尔函数。2.频率采样法频率采样法是从频域出发，将给定的理想频率响应Hd(ejω)加以等间隔采样然后以此Hd(k)作为实际FIR数字滤波器的频率特性的采样值H(k),即令由H(k)通过IDFT可得有限长序列h(n)将上式代入到Z变换中去可得4电气信息学院《信号与系统分析处理（基于Matlab）》

5、实验报告其中Φ(ω)是内插函数三、实验数据与结果分析1、熟悉FIR滤波器的理论知识，掌握Simulink工具包中FIR滤波器设计工具的不同窗函数类型。Kaiser：Blackman:5