线性相位FIR数字滤波器的设计说明.doc

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1、西南科技大学课程设计报告课程名称：数字通信课程设计设计名称：线性相位FIR数字滤波器的设计姓名：龙三峰学号:20084880班级：通信0802指导教师：小京起止日期：20011.6.28-2009.7.4西南科技大学信息工程学院制...课程设计任务书学生班级：通信0802学生：龙三峰学号：20084880设计名称：线性相位FIR数字滤波器的设计起止日期：2011.6.28-2011.7.4指导教师：小京1、用窗函数法设计一个线性相位FIR高通数字滤波器。要求：FIR高通数字滤波器指标为：2、用窗函数法设计一个线性相位FIR低通数字滤波器。要求：

2、FIR低通数字滤波器指标为：课程设计学生日志时间设计容6.28-6.29查阅资料，确定系统方案6.30-7.2编写程序7.2-7.3验证实验结果，完成课程设计，撰写报告7.4答辩...课程设计考勤表周星期一星期二星期三星期四星期五课程设计评语表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日...一、设计目的1.掌握窗函数法设计FIR滤波器的原理和方法，观察用几种常用窗函数设计的FIR数字滤波器技术指标；2.掌握FIR滤波器的线性相位特性；3.了解各种窗函数对滤波特性的影响。二、设计原理如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为Hd(ejω)，则其对应的单位脉

3、冲响应为，用窗函数wN(n)将hd(n)截断，并进行加权处理，得到实际滤波器的单位脉冲响应h(n)=hd(n)wN(n)，其频率响应函数为。如果要求线性相位特性，则h(n)还必须满足。可根据具体情况选择h(n)的长度及对称性。可以调用MATLAB工具箱函数fir1实现本实验所要求的线性相位FIR-DF的设计，调用一维快速傅立叶变换函数fft来计算滤波器的频率响应函数。fir1是用窗函数法设计线性相位FIRDF的工具箱函数，调用格式如下：hn=fir1(N,wc,‘ftype’,window)fir1实现线性相位FIR滤波器的标准窗函数法设计

4、。hn=fir1(N,wc)可得到6dB截止频率为wc的N阶(单位脉冲响应h(n)长度为N+1)FIR低通滤波器，默认(缺省参数windows)选用hammiing窗。其单位脉冲响应h(n)满足线性相位条件：h(n)=h(N-1-n)其中wc为对π归一化的数字频率，0≤wc≤1。当wc=［wc1,wc2］时，得到的是带通滤波器。hn=fir1(N,wc,’ftype’)可设计高通和带阻滤波器。当ftype=high时，设计高通FIR滤波器；当ftype=stop时，设计带阻FIR滤波器。应当注意，在设计高通和带阻滤波器时，阶数N只能取

5、偶数(h(n)长度N+1为奇数)。不过，当用户将N设置为奇数时，fir1会自动对N加1。hn=fir1(N,wc,window)可以指定窗函数向量window。如果缺省window参数，则fir1默认为hamming窗。可用的其他窗函数有Boxcar,Hanning,Bartlett,...Blackman,Kaiser和Chebwin窗。例如：hn=fir1(N,wc,bartlett(N+1))使用Bartlett窗设计；hn=fir1(N,wc,chebwin(N+1,R))使用Chebyshev窗设计。hn=fir1(N,wc,’fty

6、pe’,window)通过选择wc、ftype和window参数(含义同上)，可以设计各种加窗滤波器。三、详细设计步骤1、用窗函数法设计一个线性相位FIR低通数字滤波器FIR低通数字滤波器指标为：因为衰减为50dB，所以选择海明窗。过渡带宽为Ws－Wp=0.2π，由公式N＞6.6π÷0.2π=33，所以N=34。所以程序如下：N=34;Wc=pi/5;%通带截止频率wc=Wc/pi;%频率归一化h=fir1(N,wc);[H,m]=freqz(h,[1],1024,'whole');%频率响应mag=abs(H);db=20*log10((m

7、ag+eps)/max(mag));pha=angle(H);subplot(2,2,1)n=0:N;stem(n,h,'.')axis([0N-0.10.3])holdonn=0:N;x=zeros(N+1);...plot(n,x,'-')holdoffxlabel('n')ylabel('h(n)')title('实际低通滤波器的h(n)')subplot(2,2,2)plot(m/pi,db)axis([01-1000])xlabel('w/pi')ylabel('dB')title('副频衰减特性')gridonsubplot(2,2

8、,3)plot(m,pha)holdonn=0:7;x=zeros(8);plot(n,x,'-')holdoffaxis([03.15-44])xl