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1、《数字信号处理》Matlab实验报告实验五FIR数字滤波器的设计姓名：学号：一．实验平台MatlabR2012a7.14.0.739二．实验目的：(1)掌握用窗函数法，频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法。(2)熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性。(3)了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。三．实验内容：(1)N=45，计算并画出矩形窗、汉明窗、布莱克曼窗的归一化的幅度谱，并比较各自的主要特点。clearall;N=45;wn1=kaiser(N,0);wn2=hamming(N);wn3=blackman(N);[h1,w1]=freqz(wn1,N);[h2,w
2、2]=freqz(wn2,N);[h3,w3]=freqz(wn3,N);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)),'-',w2/pi,20*log10(abs(h2)),'--',w3/pi,20*log10(abs(h3)),':');axis([0,1,-120,10]);grid;xlabel('归一化频率/pi');ylabel('幅度/dB');title('三种窗口函数');legend('矩形窗','汉明窗','布莱克曼窗',3);8《数字信号处理》Matlab实验报告分析：矩形窗函数具有最窄的主瓣宽度，但有最大的旁瓣峰值；汉明窗函数的主瓣稍宽，而旁瓣较小
3、；布莱克曼窗函数则更甚之。矩形窗设计的滤波器过渡带最窄，但是阻带最小衰减也最差；布莱克曼窗设计的滤波器阻带衰减最好，过度带最宽，约为矩形窗设计的的三倍。汉明窗设计的滤波器处于矩形窗和布莱克曼窗之间。（2）N=15，带通滤波器的两个通带边界分别是ω1=0.3π，ω2=0.5π。用汉宁窗设计此线性相位带通滤波器，观察它的实际3dB和20dB带宽。N=45，重复这一设计，观察幅频和相位特性的变化，注意长度N变化的影响。clearall;N=15;h=fir1(N-1,[0.30.5],'bandpass',hanning(N));freqz(h,1)title('N=15,汉宁窗');N=45;
4、h=fir1(N-1,[0.30.5],'bandpass',hanning(N));freqz(h,1);title('N=45,汉宁窗');8《数字信号处理》Matlab实验报告8《数字信号处理》Matlab实验报告分析：观察它的实际3dB和20dB带宽，发现N=15时，其3dB带宽约为0.2pi,20dB带宽约为0.45pi；N=45时，其3dB带宽约为0.16pi,20dB带宽约为0.3pi;可见N增大，其3dB带宽和20dB带宽分别减小，滤波器特性变好，过渡带变陡，幅频曲线显示其通带较平缓，波动小，阻带衰减大。相频特性曲线显示其相位随频率变化也变大。（3）分别改用矩形窗和布莱克曼
5、窗，设计(2)中的带通滤波器，观察并记录窗函数对滤波器幅频特性的影响，比较三种窗的特点。8《数字信号处理》Matlab实验报告clearall;%矩形窗N=15;h=fir1(N-1,[0.30.5],'bandpass',kaiser(N,0));[h1,w1]=freqz(h,1);subplot(2,1,1);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));axis([0,1,-80,10]);grid;8《数字信号处理》Matlab实验报告xlabel('归一化频率/pi');ylabel('幅度/dB');title('N=15,矩形窗');N=45;h=fir1(
6、N-1,[0.30.5],'bandpass',kaiser(N,0));[h1,w1]=freqz(h,1);subplot(2,1,2);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));axis([0,1,-80,10]);grid;xlabel('归一化频率/pi');ylabel('幅度/dB');title('N=45,矩形窗');clearall;%布莱克曼窗N=15;h=fir1(N-1,[0.30.5],'bandpass',blackman(N));[h1,w1]=freqz(h,1);subplot(2,1,1);plot(w1/pi,20*log10(a
7、bs(h1)));axis([0,1,-80,10]);grid;xlabel('归一化频率/pi');ylabel('幅度/dB');title('N=15,布莱克曼窗');N=45;h=fir1(N-1,[0.30.5],'bandpass',blackman(N));[h1,w1]=freqz(h,1);subplot(2,1,2);plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));axis([0,1,
