fir数字滤波器的设计实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划fir数字滤波器的设计实验报告　　实验五：FIR数字滤波器设计与软件实现　　一、实验指导　　1．实验目的　　掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。　　掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。　　学会调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器。2．实验内容及步骤　　认真复习第七章中用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器

2、的原理；调用信号产生函数xtg产生具有加性噪声的信号xt，并自动显示xt及其频谱，如图1所示；　　图1具有加性噪声的信号x(t)及其频谱如图　　请设计低通滤波器，从高频噪声中提取xt中的单频调幅信号，要求信号幅频失真小于，将噪声频谱衰减60dB。先观察xt的频谱，确定滤波器指标参数。　　根据滤波器指标选择合适的窗函数，计算窗函数的长度N，调用MATLAB函数fir1设计一个FIR低通滤波器。并编写程序，调用MATLAB快速卷积函数fftfilt实现对xt的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器

3、输出信号的幅频特性图和时域波形图。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　重复，滤波器指标不变，但改用等波纹最佳逼近法，调用MATLAB函数remezord和remez设计FIR数字滤波器。并比较两种设计方法设计的滤波器阶数。　　提示：○1MATLAB函数fir1的功能及其调用格式请查阅教材；2采样

4、频率Fs=1000Hz，采样周期T=1/Fs；○　　3根据图1(b)和实验要求，可选择滤波器指标参数：通带截止频率fp=120Hz，阻带截○　　至频率fs=150Hz，换算成数字频率，通带截止频率?p?2?fp???，通带最大衰为，阻带截至频率?s?2?fs???，阻带最小衰为60dB。　　4实验程序框图如图2所示，供读者参考。○　　图2实验程序框图　　4.思考题　　(1)如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减,如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器?请写出设计步骤.　　(2)如果要求用

5、窗函数法设计带通滤波器,且给定通带上、下截止频率为?pl和?pu，阻带上、下截止频率为?sl和?su，试求理想带通滤波器的截止频率?cl和?cu。　　解释为什么对同样的技术指标，用等波纹最佳逼近法设计的滤波器阶数低？5．信号产生函数xtg程序清单　　二、滤波器参数及实验程序清单目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人

6、素质的培训计划　　1、滤波器参数选取　　根据实验指导的提示③选择滤波器指标参数：　　通带截止频率fp=120Hz，阻带截至频率fs=150Hz。代入采样频率Fs=1000Hz，换算成数字频率，通带截止频率?p?2?fp???，通带最大衰为，阻带截至频率　　?s?2?fs???，阻带最小衰为60dB。所以选取blackman窗函数。与信号产生函数xtg　　相同，采样频率Fs=1000Hz。　　按照图2所示的程序框图编写的实验程序为。2、实验程序清单　　%FIR数字滤波器设计及软件实现clearall

7、;closeall;　　%======调用xtg产生信号xt,xt长度N=1000,并显示xt及其频谱,======N=1000;xt=xtg;　　fp=120;fs=150;Rp=;As=60;Fs=1000;%(1)用窗函数法设计滤波器　　wc=(fp+fs)/Fs;%理想低通滤波器截止频率(关于pi归一化）B=2*pi*(fs-fp)/Fs;%过渡带宽度指标Nb=ceil(11*pi/B);%blackman窗的长度Nhn=fir1(Nb-1,wc,blackman(Nb));　　Hw=ab

8、s(fft(hn,1024));%求设计的滤波器频率特性ywt=fftfilt(hn,xt,N);%调用函数fftfilt对xt滤波目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　%以下为用窗函数法设计法的绘图部分信号加噪声波形');subplot(2,1,2);　　plot(f,abs(f