fir数字滤波器的设计

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1、电子信息工程系实验报告成绩：课程名称：数字信号处理指导教师（签名）：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{ωk}、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h(n)的奇偶对称性，从而确定理想频率响应的幅频特性和相频特性；3）求理想单位脉冲响应。在实际计算中，可对按M(M远大于N)点等距离采

2、样，并对其求IDFT得，用代替；4）选择适当的窗函数w(n)，根据求所需设计的FIR滤波器单位脉冲响应；5）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N=15，33。要求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20dB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：6MATLAB代码：6N=15,33N=15;wc=pi/4;a=(N-1)/2;n=0:(N-1)

3、;m=n-a+eps;hdn=sin(wc*m)./(pi*m);wn=hanning(N);hn=hdn.*(wn');[H,w]=freqz(hn,[1],1024,'whole');dbH=20*log10((abs(H)+eps)/max(abs(H)));figure(1);subplot(2,2,1);stem(n,hn,'.');xlabel('n');ylabel('h(n)');title('N=15时设计汉宁窗h(n)');subplot(2,2,2);plot(w,abs(H));xlabel('w');ylabel('H(jw)');title('h(n)的幅度谱');

4、axis([0,3,0,1.5]);subplot(2,2,3);plot(w,angle(H));xlabel('w');ylabel('φ(w)');title('h(n)的相位谱');axis([0,3,-4,4]);subplot(2,2,4);plot(w/pi,dbH);xlabel('w/pi');ylabel('dB');title('损耗特性');axis([0,1,-110,0]);>>N=33;wc=pi/4;a=(N-1)/2;n=0:(N-1);m=n-a+eps;hdn=sin(wc*m)./(pi*m);wn=hanning(N);hn=hdn.*(wn');[H

5、,w]=freqz(hn,[1],1024,'whole');dbH=20*log10((abs(H)+eps)/max(abs(H)));figure(2);subplot(2,2,1);stem(n,hn,'.');xlabel('n');ylabel('h(n)');title('N=33时设计汉宁窗h(n)');subplot(2,2,2);plot(w,abs(H));xlabel('w');ylabel('H(jw)');title('h(n)的幅度谱');axis([0,3,0,1.5]);subplot(2,2,3);plot(w,angle(H));xlabel('w');y

6、label('φ(w)');title('h(n)的相位谱');axis([0,3,-4,4]);subplot(2,2,4);plot(w/pi,dbH);xlabel('w/pi');ylabel('dB');title('损耗特性');axis([0,1,-110,0]);6仿真结果：62）n=33，，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20dB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。6MATLAB代码：6N=33;wc=pi/4;a=(N-1)/2;n=0:(N-1);m=n-a+eps;hdn=sin(wc*m)./(pi*m);w

7、n=boxcar(N);hn=hdn.*(wn');[H,w]=freqz(hn,[1],1024,'whole');dbH=20*log10((abs(H)+eps)/max(abs(H)));figure(1);subplot(1,3,1);stem(n,hn,'.');xlabel('n');ylabel('h(n)');title('N=33时设计矩形窗h(n)');subplot(1,3