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《基于matlab的fir滤波器设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、二、实验平台 Matlab7.1三、实验原理 以低通滤波器为例，其常用的设计指标有：1.通带边缘频率fp(数字频率为Ωp)2.阻带边缘频率fst (数字频率为Ωst)3.通带内最大纹波衰减δp=-20log10(1-αp)，单位为dB4.阻带最小衰减αs=-20log10(αs)，单位为dB5.阻带起伏αs6.通带峰值起伏αp 其中，以1、2、3、4条最为常用。5、6条在程序中估算滤波器阶数等参数时会用到。 数字频率=模拟频率/采样频率四、实例分析例1 用凯塞窗设计一FIR低通滤波器，通带边界频率Ωp=0.3pi，阻带边界频率 Ωs=0.5pi，阻带衰减δs不小于
2、50dB。方法一：手动计算滤波器阶数N和β值，之后在通过程序设计出滤波器。第一步：通过过渡带宽度和阻带衰减，计算滤波器的阶数B和β值。第二步：通过程序设计滤波器。程序如下：b = fir1(29,0.4,kaiser(30,4.55));[h1,w1]=freqz(b,1); figure(1) plot(w1/pi,abs(h1)); grid;xlabel('归一化频率/p') ;ylabel('幅度/dB') ;figure(2) plot(w1/pi,angle(h1)); grid;xlabel('归一化频率/p') ;ylabel('相位') ; 波形如下：
3、例2 利用雷米兹交替算法设计等波纹滤波器，设计一个线性相位低通FIR数字滤波器，其指标为：通带边界频率fc=800Hz，阻带边界fr=1000Hz，通带波动 阻带最小衰减At=40dB，采样频率fs=4000Hz。 一般调用MATLAB信号处理工具箱函数remezord来计算等波纹滤波器阶数N和加权函数W(ω)，调用函数remez可进行等波纹滤波器的设计，直接求出滤波器系数。函数remezord中的数组fedge为通带和阻带边界频率，数组mval是两个边界处的幅值，而数组dev是通带和阻带的波动，fs是采样频率单位为Hz。解：在MATLAB中可以用remezord 和re
4、mez两个函数设计 程序如下： fedge=[800 1000]; mval=[1 0]; dev=[0.0559 0.01]; fs=4000; [N,fpts,mag,wt]=remezord(fedge,mval,dev,fs); b=remez(N,fpts,mag,wt); [h,w]=freqz(b,1,256); plot(w*2000/pi,20*log10(abs(h))); grid; xlabel('频率/Hz') ; ylabel('幅度/dB'); 波形如下：例3 利用MATLAB编程设计一个数字带通滤波器，指标要求如下：通带边缘
5、频率：Ωp1=0.45pi，Ωp2=0.65pi，通带峰值起伏：δ1<=1[dB]。阻带边缘频率：Ωs1=0.3pi，Ωs2=0.8pi，最小阻带衰减：δ2>=40[dB] 。方法一：窗函数法 程序如下：[n,wn,bta,ftype]=kaiserord([0.3 0.45 0.65 0.8],[0 1 0],[0.01 0.1087 0.01]);%用kaiserord函数估计出滤波器阶数n和beta参数h1=fir1(n,wn,ftype,kaiser(n+1,bta),'noscale');[hh1,w1]=freqz(h1,1,256);figure(1)subp
6、lot(2,1,1)plot(w1/pi,20*log10(abs(hh1)))gridxlabel('归一化频率w');ylabel('幅度/db');subplot(2,1,2)plot(w1/pi,angle(hh1))gridxlabel('归一化频率w');ylabel('相位/rad'); 波形如下： 滤波器系数为：h1 = Columns 1 through 8 0.0041 0.0055 -0.0091 -0.0018 -0.0056 -0.0000 0.0391 -0.0152 Columns 9 thro
7、ugh 16 -0.0381 0.0077 -0.0293 0.0940 0.0907 -0.2630 -0.0517 0.3500 Columns 17 through 24 -0.0517 -0.2630 0.0907 0.0940 -0.0293 0.0077 -0.0381 -0.0152 Columns 25 through 31 0.0391 -0.0000 -0.0056 -0.0018
