MATLAB仿真实现FIR滤波器设计(采用频率抽样法).doc

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1、数字信号处理课程实验报告实验指导教师:黄启宏实验名称MATLAB仿真实现FIR滤波器设计(采用频率抽样法)专业、班级电子与通信工程姓名张帅实验地点仿古楼301实验日期2013.11.10一、实验内容采用频率抽样法设计FIR滤波器设计。二、实验目的(1)掌握频率抽样法设计FIRDF方法;(2)掌握一类线性相位和二类线性相位适用的原则;(3)在实验的过程中发现影响设计滤波器的性能的因素。三、实验原理(1)若频率响应是,是连续频率的周期函数,对其抽样,使每一个周期内有N个抽样值,即根据N为偶数还是奇数,采用一类线性相位还是二类线性相位,从而指定。(2)由指定的构成所设计的滤波器的转移函数,

2、从而设计出滤波器的频率响应。四、涉及实验的相关情况介绍(包含使用软件或实验设备等情况)一台安装MATLAB软件的电脑五、实验记录(程序、相关的图形、相关数据记录及分析)(1)低通%设计低通滤波器,采用第一类线性相位;clearN=33;%输入频率采样后的Hk序列;Hk=[ones(1,9)zeros(1,16)ones(1,8)];k=0:N-1;hn=real(ifft(Hk.*exp(-j*pi*(N-1)*k/N)));%HK逆快速傅里叶变换求出hn;[Hw]=freqz(hn,1);%求频率响应;subplot(121)%绘图;stem(k,Hk,'.');axis([032

3、01.2]);gridon;xlabel('k')ylabel('

4、Hk

5、')subplot(122)plot(w/pi,20*log10(abs(H)),'k-');axis([01-6010]);gridon;xlabel('归一化频率/pi')ylabel('幅度/dB')(1)高通%设计高通滤波器;clearN=33;Hk=[zeros(1,8)ones(1,18)zeros(1,7)];%输入频率采样后的Hk序列;k=0:N-1;hn=real(ifft(Hk.*exp(-j*pi*(N-1)*k/N)));%HK逆快速傅里叶变换求出hn;[Hw]=freqz(hn,1)

6、;%求频率响应;subplot(121)%绘图;stem(k,Hk,'.');axis([03201.2]);gridon;xlabel('k')ylabel('

7、Hk

8、')subplot(122)plot(w/pi,20*log10(abs(H)));axis([01-6010]);gridon;xlabel('归一化频率/pi')ylabel('幅度/dB')(2)带通%设计带通滤波器,采用第一类线性相位;clearN=33;Hk=[zeros(1,4)ones(1,6)zeros(1,13)ones(1,6)zeros(1,4)];%输入频率采样后的Hk序列;k=0:N-1;

9、hn=real(ifft(Hk.*exp(-j*pi*(N-1)*k/N)));%HK逆快速傅里叶变换求出hn;[Hw]=freqz(hn,1);%求频率响应;subplot(121)%绘图;stem(k,Hk,'.');axis([03201.2]);gridon;xlabel('k')ylabel('

10、Hk

11、')subplot(122)plot(w/pi,20*log10(abs(H)),'k-');axis([01-6010]);gridon;xlabel('归一化频率/pi')ylabel('幅度/dB')(1)带阻%书本7.2,P357;设计带阻滤波器;clearN=33

12、;Hk=[ones(1,3)zeros(1,3)ones(1,20)zeros(1,2)ones(1,5)];%输入频率采样后的Hk序列;k=0:N-1;hn=real(ifft(Hk.*exp(-j*pi*(N-1)*k/N)));%HK逆快速傅里叶变换求出hn;[Hw]=freqz(hn,1);%求频率响应;subplot(121)%绘图;stem(k,Hk,'.');axis([03201.2]);gridon;xlabel('k')ylabel('

13、Hk

14、')subplot(122)plot(w/pi,20*log10(abs(H)));axis([01-101]);grid

15、on;xlabel('归一化频率/pi')ylabel('幅度/dB')六、实验总结(低通)(过渡带增宽低通)(增加采样点数低通)(高通)(带通)(带阻)由上面图例得到的结论:(1)在总的采样点不变的前提下,过渡带的采样值不同直接影响到滤波器的频率特性,在取得最优的采样点时,最小阻带衰减最大。(2)在总的采样点不同的前提下,过渡带带宽近似时,采样的点数越大得到的滤波器的频率特性越好。在过渡带增加时,所付出的代价是提高了阶次,因而运算量也随之增大。但是这一

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