窗函数数字信号课设..doc

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名： 学 号： 专业班级： 电子信息工程 课程名称： 数字信号处理课程设计 学年学期 2013——2014 学年第二学期 指导教师： 张秀清 2014年 6月 课程设计成绩评定表 学生姓名 学 号 成绩 专业班级 起止时间 2014-6-9至2014-6-12 设计题目 窗函数设计低通滤波器 用哈明窗设计FIR带通数字滤波器 指 导 教 师 评 语 指导教师： 年 月 日  目 录 1. 窗函数设计低通滤波器 1.1设计目的……………………………………………………………………1 1.2设计原理推导与计算………………………………………………………1 1.3设计内容与要求……………………………………………………………2 1.4设计源程序与运行结果……………………………………………………3 1.5思考题…………………………………………………………………… 10 2. 用哈明窗设计FIR带通数字滤波器 2.1设计要求……………………………………………………………………14 2.2设计原理和分析……………………………………………………………14 2.3详细设计……………………………………………………………………15 2.4调试分析及运行结果 ……………………………………………………15 2.5心得体会………………………………………………………………… 17 参考文献……………………………………………………………………… 17 1.窗函数设计低通滤波器 1.1设计目的 熟悉设计线性相位数字滤波器的一般步骤。 掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 熟悉各种窗函数的作用以及各种窗函数对滤波器特性的影响。 学会根据指标要求选择合适的窗函数。 1.2设计原理推导与计算 如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为，则其对应的单位脉冲响应为 （4.1） 窗函数设计法的基本原理是设计设计低通FIR数字滤波器时，一般以理想低通滤波特性为逼近函数，即 ,其中 用有限长单位脉冲响应序列逼近。由于往往是无限长序列，而且是非因果的，所以用窗函数将截断，并进行加权处理，得到： （4.2） 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 （4.3） 式中，N为所选窗函数的长度。 用窗函数法设计的滤波器性能取决于窗函数的类型及窗口长度N的取值。设计过程中，要根据对阻带最小衰减和过渡带宽度的要求选择合适的窗函数类型和窗口长度N 。各种类型的窗函数可达到的阻带最小衰减和过渡带宽度见表（一）。 窗函数 旁瓣峰值幅度/dB 过渡带宽 阻带最小衰减/dB 过渡带带宽 矩形窗 -13 4π/N -12 0.9 三角形窗 -25 8π/N -25 2.1 汉宁窗 -31 8π/N -44 3.1 哈明窗 -41 8π/N -53 3.3 不莱克曼窗 -57 12π/N -74 5.5 凯塞窗(=7.865) -57 10π/N -80 5 表（一） 各种窗函数的基本参数 这样选定窗函数类型和长度N之后，求出单位脉冲响应，并按照式（4.3）求出。是否满足要求，如果不满足要求，则要重新选择窗函数类型和长度N ，再次验算，直至满足要求。 1.3设计内容与要求 （一）设计要求： 1. 学会计算滤波器各项性能指标及如何来满足给定的指标要求。 2. 用MATLAB语言编程实现给定指标要求的滤波器的设计。 3. 熟悉MATLAB语言，独立编写程序。 4. 设计低通FIR滤波器的指标： 通带最大波动 ， 阻带最小衰减 ， （二）、设计内容： 1.熟悉各种窗函数,在MATLAB命令窗下浏览各种窗函数，绘出（或打印