窗函数设计FIR滤波器

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1、1.课题描述...................................................................................12.题目及要求................................................................................13.设计原理....................................................................................13.1滤波器的分类......................

2、..............................................13.2数字滤波器工作原理........................................................13.3FIR滤波器的设计指标...................................................33.4窗函数设计FIR滤波器的设计原理.................................53.5用窗函数设计滤波器的步骤............................................103.6实

3、验所用MATLAB函数说数..........................................114设计内容.....................................................................................124.1用MATLAB编程实现.....................................................124.2结果分析...........................................................................

4、155总结...........................................................................................176参考文献....................................................................................171.课题描述数字滤波器是指输入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。因此，数字滤波的概念和模拟滤波相同，只是信号的形成和实现滤波方法不同。正因为数字滤

5、波通过数值运算实现滤波，所以数字滤波处理精度高、稳定、体积小、质量轻、灵活、不存在阻抗匹配问题，可以实验模拟滤波器无法实现的特殊滤波功能。本课题使用MATLAB信号处理箱和运用窗函数的FIR滤波器去除无用信号。2.题目及要求产生包含三个正弦成分（120hz,80hz,20hz）的信号，设计基于窗函数的FIR滤波器去除120hz,20hz成分，保留80hz信号。通带允许的最大衰减为0.25dB，阻带应达到的最小衰减为20dB。滤波器的采样频率为500Hz。3.设计原理3.1滤波器的分类从功能上可以分为：低通、高通、带通和带阻。从处理信号分为：经典滤波器和现代滤波器。从设计方法上分为：切比雪夫和巴

6、特沃斯从实现方法上分为：FIR和IIR3.2数字滤波器的工作原理数字滤波器是一个离散时间系统，输入x(n)是一个时间序列，输出y(n)也是一个时间序列。如数字滤波器的系统函数为H(Z),其脉冲响应为h(n),则在时间域内存在下列关系y(n)=x(n)h(n)在Z域内，输入输出存在下列关系Y(Z)=H(Z)X(Z)式中，X(Z),Y(Z)分别为输入x(n)和输出y(n)的Z变换。同样在频率域内，输入和输出存在下列关系Y(jw)=X(jw)H(jw)式中，H(jw)为数字滤波器的频率特性，X(jw)和Y(jw)分别为x(n)和y(n)的频谱。w为数字角频率，单位rad。通常设计H(jw)在某些频段

7、的响应值为1，在某些频段的响应为0.X(jw)和H(jw)的乘积在频率响应为1的那些频段的值仍为X(jw)，即在这些频段的振幅可以无阻碍地通过滤波器，这些频带为通带。X(jw)和H(jw)的乘积在频段响应为0的那些频段的值不管X(jw)大小如何均为零，即在这些频段里的振幅不能通过滤波器，这些频带称为阻带。一个合适的数字滤波器系统函数H(Z)可以根据需要输入x(n)的频率特性，经数字滤波器处理后的信