实验十FIR滤波器设计.docVIP

实验十 窗函数法设计FIR滤波器 实验目的 1．掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 2．熟悉线性相位FIR滤波器特性。 3．了解各种窗函数对滤波特性的影响。 实验原理 如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为， 则其对应的单位脉冲响应为 用窗函数w(n)将hd(n)截断，并进行加权处理，得到:，h(n)就作为实际设计的FIR数字滤波器的单位脉冲响应序列， 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： 根据上式中的正、负号和长度N的奇偶性又将线性相位FIR滤波器分成四类。要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。例如，要设计线性相位低通特性，可选择h(n)偶对称的情况，而不能选h(n)奇对称的情况。 三、实验内容及步骤 1．复习用窗函数法设计FIR数字滤波器一节内容， 阅读本实验原理， 掌握设计步骤。 2．编写程序。 设计一个FIR低通滤波器，所希望的频率响应在0~0.25∏之间为1，在0.25∏~∏之间为0，对h(n)加窗截断，选择矩形窗和任意一种其他窗口，每种窗口长度分别为M=10、20、三种情况，对每种情况要进行性能好坏的分析。 N和窗函数类型对滤波特性的影响。 3．总结用窗函数法设计FIR滤波器的主要特点。 %所希望的频率响应在0~0.25*pi之间为1，在0.25*pi~pi之间为0，对h(n)加窗截断， %选择矩形窗和任意一种其他窗口，每种窗口长度分别为M=10、20、0三种情况， %对每种情况要进行性能好坏的分析。 %首先需要理解实际的滤波器是没有办法做到理想状态的。如果你要理想状态的话， %就直接就是矩形窗序列乘序列就OK， 矩形窗只能达到20.9dB 的衰减 %但是实际的加窗构成的滤波器，必然会存在波纹，和过渡带 滤波器的衰减指标主要 %是由阻带衰减确定的 不妨设 阻带衰减为 50dB 那么要达到这个指标，通过查表， %可以知道-必须是hamming window(54.5dB) 或 blackman window(75.3dB) %下面是加窗的低通FIR滤波器 clear clc; wc=0.25*pi; wdelta=wc-2*wc/3; %设定过渡带宽度 M=ceil(3.32*pi/wdelta) ; %窗口长度 这里计算合理的窗长 N1=2*M+1; winlp=hamming(N1); Flp=fir1(N1-1,wc/pi,winlp); freqz(Flp,1,512); title(Frequency Phase Response ); % 下面就是按你的要求啦，窗长M=10、20、0 M=[10,20,30]; N=2*M+1; % M=10 figure(2); Win0=hamming(N(1)); FLP0=fir1(N(1)-1,wc/pi,Win0); freqz(FLP0,1,512); title(Frequency Phase Response M=10); % M=20 figure(3); Win1=hamming(N(2)); FLP1=fir1(N(2)-1,wc/pi,Win1); freqz(FLP1,1,512); title(Frequency Phase Response M=20); % M=30 figure(4); Win2=hamming(N(3)); FLP2=fir1(N(3)-1,wc/pi,Win2); freqz(FLP2,1,512); title(Frequency Phase Response M=30); 矩形窗 figure(5) M0=ceil(0.92*pi/wdelta) ; %窗口长度 这里计算合理的窗长 N0=2*M0+1; ww=boxcar(N0); fflp=fir1(N0-1,wc/pi,ww); freqz(fflp,1,512); title(Frequency Phase Response Rectangular);