实验5频率采样法设计FIR数字滤波器(预习报告).doc

实验5 频率采样法设计FIR数字滤波器 1．实验程序及运行结果 实验内容1：直接频率采样设计法 自定义一个能够产生已绝对值的幅度响应、相对dB标尺的幅度响应、相位响应和群时延响应。函数名称定义为freqz_m。 函数代码：freqz_m %功能扩展的频响特性函数freqz_m.m function [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(b,a) %H：频响特性的样值向量 %w：频响特性的位置向量 %db：幅度衰减（dB） %mag：H的模 %pha：H的相位 %grd：H的群时延 %[H,w]=freqz(b,a,1000,whole); %H=(H(1:1:501));w=(w(1:1:501)); [H,w]=freqz(b,a,1024,whole); H=(H(1:1:512));w=(w(1:1:512)); mag=abs(H); db=20*log10((mag+eps)/max(mag)); pha=angle(H); grd=grpdelay(b,a,w);% grpdelay群时延函数 设计分析： 取的最大整数，因此，故频率采样值为 源程序：shzxhchlshiyan8_1.m %shzxhchlshiyan8_1 %频率采样法的直接设计方法（FIR低通滤波器） clear all;close all;clc;clf; M=20;tao=(M-1)/2;%M：采样点数（20点），tao：群时延（9.5） k=0:M-1;wl=(2*pi/M)*k;%w1描述各采样点频率值 Hrs=[1,1,1,zeros(1,15),1,1];%频域采样值（频率采样样本向量） %Hg(0)=Hg(1)=Hg(2)=Hg(18)=Hg(19)=1 %kc=(wc/2π)N,floor(kc)=2 Hdr=[1,1,0,0];wdl=[0,0.25,0.25,1];%Hdr与wdl共同确定1和0出现的频率位置边界 %当设置wdl=[0,0.25,0.25,1]时，是锐截止，无过渡带 %当设置wdl=[0,0.2,0.3,1]时，是设置频率在0.2π到0.3π之间的过渡带 k1=0:floor((M-1)/2);k2=floor((M-1)/2)+1:M-1;%（频率采样位置向量，0-9、10-19） %k2=ceil((M-1)/2):M-1 %floor:向小的整数方向取整，ceil：向大的整数方向取整 %fix：取小数的整数部分，round：四舍五入取整 angH=[-tao*(2*pi)/M*k1,tao*(2*pi)/M*(M-k2)];% 计算-T(2π/N)kc（相位计算） H=Hrs.*exp(j*angH);%求传输函数 h=real(ifft(H,M)); %求脉冲响应（单位冲激响应），即系数值 %h=abs(ifft(H,M));%%%不能使用绝对值函数 [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,1);%分子系数即h，分母系数恒等于1（FIR滤波器） %w：频率的位置向量 %db：幅度衰减（dB） %mag：H的模 %pha：H的相位 %grd：H的群时延 [Hr,ww,a,L]=Hr_type2(h); %Hr：振幅响应的样值向量 %ww：在[0,6π]区间内计算Hr的512个频率点 %a：第Ⅱ类线性相位FIR低通滤波器的系数 %L：Hr的阶次 %----------------------------------- %subplot(2,2,1);plot(wl(1:11)/pi,Hrs(1:11),o,wdl,Hdr);%画频率样本（半个周期） %axis([0,1,-0.1,1.1]);grid;set(gca,Xtick,[0,0.2,0.3,1]); %title(频率样本:M=20);xlabel(w(单位:π));ylabel(Hg(k)); %title(Frequency Samples:M=20);xlabel(frequency in pi units);ylabel(Hr(k)); %----------------------------------- %---------------------------- %%subplot(2,2,1);plot(wl(1:11)/pi,Hrs(1:11)); %%subplot(2,2,1);stem(wl(1:11)/pi,Hrs(1:11)); %%subplot(2,2,1);plot(wl(1:11)/pi,Hrs(1:11),o); %%subplot(2,2,1);plot(wl(1:11)/pi,Hrs(1:11),wdl,Hdr); %%subplot(2,2,1)