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DSP_学习报告_定点FIR滤波器的仿真和实现.doc
DSP学习总结
变量的作用域以及生存期CMD文件,要求熟悉DSP的存储器结构。Q格式等的应用matlab的运用。
(1)
由此得到系统的差分方程:
(2)
若FIR 数字滤波器的单位冲激响应序列为h(n),它就是滤波器系数向量b(n)。传统的滤波器分析与设计均使用繁琐的公式计算,改变参数后需要重新运算,从而在分析与设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量特别大。这里应用MATLAB 设计FIR滤波器,根据给定的性能指标设计一个H(z),使其逼近这一指标,进而计算并确定滤波器的系数b(n),再将所设计滤波器的幅频响应、相频响应曲线作为输出,与设计要求进行比较,对设计的滤波器进行优化。设计完成之后将得到FIR滤波器的单位冲激响应序列h(n)的各个参数值。
二、MATLAB软件仿真
利用matlab生成FIR低通滤波器的系数,并绘制器滤波器性能图。
FIR滤波器性能:
截止频率:50HZ
通带:50~100HZ
FIR滤波器代码:
———————————————————————————————————————
fs = 1000; %采样频率
f = [50 100]; %通带
a = [1 0];
dev = [0.05 0.01];
[N,Wn,beta,ftype] = kaiserord(f,a,dev,fs);
w = kaiser(N+1,beta);
%wvtool(w)
h = fir1(N,Wn,w); %滤波器系数
wvtool(h);
[ha,w] = freqz(h,1024);
plot(w/pi*400,abs(ha));
title(幅度谱); %添加标题
figure;
plot(w,unwrap(angle(ha)));
title(相位谱); %添加标题
———————————————————————————————————————
参数的FIR滤波器系数:
h=[-0.0019,-0.0018,-0.0008,0.0010,0.0036,0.0062,0.0081,0.0082,0.0060,0.0011,-0.0061,-0.0142,-0.0212,-0.0249,-0.0230,-0.0137,0.0034,0.0276,0.0566,0.0871,0.1149,0.1362,0.1477,0.1477,0.1362,0.1149,0.0871,0.0566,0.0276,0.0034,-0.0137,-0.0230,-0.0249,-0.0212,-0.0142,-0.0061,0.0011,0.0060,0.0082,0.0081,0.0062,0.0036,0.0010,-0.0008,-0.0018,-0.0019];
FIR滤波器性能图:
在matlab上产生带有噪声的信号,经FIR滤波器滤波,对比滤波前后效果。
验证信号频率:20HZ
验证信号噪声:200HZ
验证FIR滤波器效果代码:
———————————————————————————————————————
clc;
clear;
%% SIN信号产生
fa=20; %信号频率
fz=200; %杂波频率
dt=0.001;
t=0:dt:1; %采样频率fs=1/dt
n1=length(t);
x1=zeros(1,n1);
x1=10000*(sin(2*pi*fa*t)+sin(2*pi*fz*t));
plot(t,x1);
title(滤波前信号);
%% FIR滤波
%h滤波器系数,截止频率50HZ,通带50~100HZ
h=[-0.0019,-0.0018,-0.0008,0.0010,0.0036,0.0062,0.0081,0.0082,0.0060,0.0011,-0.0061,-0.0142,-0.0212,-0.0249,-0.0230,-0.0137,0.0034,0.0276,0.0566,0.0871,0.1149,0.1362,0.1477,0.1477,0.1362,0.1149,0.0871,0.0566,0.0276,0.0034,-0.0137,-0.0230,-0.0249,-0.0212,-0.0142,-0.0061,0.0011,0.0060,0.0082,0.0081,0.0062,0.0036,0.0010,-0.0008,-0.0018,-0.0019];
n2=length(h);
x2=zeros(1,n2);
x=zeros(1,n2+n1);
x=[x2,x1]; %在信号前面插入n个0,便于计算
y=zeros(1,n1);%定义输出信号数组
for m=0:1000-n
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