实验3用matlab窗函数法设计fir滤波器

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1、实验10用MATLAB窗函数法设计FIR滤波器一、实验目的㈠、学习川MATLAB语言窗函数法编写简单的FIR数字滤波器设计程序。㈡、实现设计的FIR数字滤波器，对信号进行实吋处理。二、实验原理㈠、运用窗函数法设计HR数字滤波器与IIR滤波器相比，FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到有严格的线性相位特性。设FIR滤波器单位脉冲响应/2(H)长度为/V，其系统函数W(z)为AMH(z)=^h(n)z~nn=0H(z)是厂1的(/V-1)次多项式，它在z平面上有(TV-1)个零点，原点z=0是(/V-1)阶重极点。因此，//(

2、z)永远是稳定的。稳定和线性相位特性是FIR滤波器突出的优点。FIR滤波器的设计任务是选择有限长度的h⑻，使传输函数满足技术要求。主要设计方法有窗函数法、频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。本实验主要介绍用窗函数法没计FIR数字滤波器。NormalizedAngularFrequency(x^rads/sdmple)图7-10-1例1带通FIR滤波器特性⑶、用MATLAB语言设计FIR数字滤波器例1:设计一个24阶FIR带通滤波器，通带为0.35

3、)可得到如图7-10-1所示的带通FIR滤波器特性。由程序可知，该滤波器采用了缺省的Hamming窗。例2:没计一个34阶的高通HR滤波器，截止频率为0.48,并使用具有30dB波纹的Chebyshev窗。其程序如下Window=chebwin(35,30);b=firl(34,0.48,'high*,Window);freqz(b,1,512)可得到如图7-10-2所示的高通FIR滤波器特性。图7-10-2例2高通FIR滤波器特性例3:没计一个30阶的低通FIR滤波器，使之与期望频率特性相近，其程序如下f=[00.60.61];m=[11

4、00];b=fir2(30,f,m);[h,w]=freqz(b,1,128);plot(f,m,w/pi,abs(h))结果如图7-10-3所示。图7-10-3例3理想和实际滤波器特性例4:使用Hamming窗设计一个50阶的FTR带通滤波器，通带为0.3

5、ot(w/pi,abs(h),•linewidth•,2);set(gca,1XTickMode1,’manual1,’XTick1,[0,1]);set(gca,*YTickMode*z'manual','YTick',[0.0032,0.5,0.707,0.8913,1]);axis([0,1.0,-0.1,1•2]);legend(•

6、H(jg))

7、-g)’)；subplot(2,1,2);plot(w/pi,GB,•linewidth•,2);set(gca,1XTickMode1Manual1f1XTick1f[0,1]);set

8、(gca,1YTickMode1,’manual1,1YTick1r[—150,—100,—50,—1]〉；axis([0,1.0,-150,10]);legend(1G(dB)-1);结果如图7-10-4所示。图7-10-4例4FIR带通滤波器幅频特性三、实验任务㈠、用窗函数法辅助设计FIR数字滤波器。1.试用fir2设计一个32阶的FTR低通滤波器，通带为0.4<⑴，并将它与期望频率特性相比较。*加矩形窗，并显示这个滤波器的幅频特性和相频特性。2.试用firi设计以上条件的F1R低通滤波器，其中请分别使用矩形窗、三角窗、哈明窗、汉宁窗、

9、布莱克曼窗，观察其滤波器响应特性。3.试用firl设计一个16阶的FTR带阻滤波器，阻带为0.25

10、o<0.6,1.要求使用具有50dB波纹的切比雪夫窗，观察其滤波器响应特性。*2.试用绝对和相对两种形式显示其幅频特性。四、实验预习(-)、仔细阅读实验原理部分，了解MATLAB