Chapter2-数字信号处理基础解读.ppt

2.5 数字滤波器的设计和实现…… * MATLAB程序： wp=0.2*pi;ws=0.3*pi; %给出通带频率和阻带频率 tr_width=ws-wp; %求过渡带宽度 %As=50dB,hamming window可以满足该条件，查表求得窗长度 M=ceil(6.6*pi/tr_width); %取整 n=[0:M-1]; wc=(ws+wp)/2; %求截止频率 b=fir1(M,wc/pi); %求FIR低通滤波器的系数，默认就是hamming window h=b(1:end-1); [hh w]=freqz(h,[1],whole); %求滤波器的的频率响应 hhh=hh(1:256);ww=w(1:256); %由于对称性，画一半图即可，默认整个周期点数为512个 %画图 subplot(1,2,1),stem(n,h);title(实际脉冲响应) axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel(n);ylabel(h(n)); subplot(1,2,2),plot(ww/pi,20*log10(abs(hhh)));title(幅度响应（单位：dB）);grid axis([0 1 -100 10]);xlabel(频率（单位：π）);ylabel(分贝); set(gca,XTickMode,manual,XTick,[0 0.2 0.3 1]); set(gca,YTickMode,manual,YTick,[-50 0]); 设置滤波器参数 滤波器脉冲响应和频率响应 响应图 */62 2.5 数字滤波器的设计和实现…… * 执行结果： */62 2.5 数字滤波器的设计和实现…… * 【例2-12】使用平滑滤波器（中值滤波器）可以起到平滑数据以抑制噪声的目的，假设有1000点的数据x=-10+5*randn(1,1000),用不同长度的数据点进行平滑，观察滤波的的效果。 解：Matlab代码： x=-10+5*randn(1,1000); n=0:999; y1=medfilt1(x,15); y2=medfilt1(x,30); y3=medfilt1(x,45); subplot(2,2,1);plot(n,x);legend(orignal signal); subplot(2,2,2);plot(n,y1);title(N=15);legend(filted signal); subplot(2,2,3);plot(n,y2);title(N=30);legend(filted signal); subplot(2,2,4);plot(n,y3);title(N=45);legend(filted signal); 产生原始信号和中值滤波平滑信号 原始信号和滤波之后的 信号显示 */62 2.5 数字滤波器的设计和实现…… * 执行结果： 结论：N越大，曲线越平滑！ */62 2.5 数字滤波器的设计和实现 * Matlab中有多个滤波器设计和实现的函数，例如： FIR滤波器的设计：fir1, fir2, firls, remez, fircls, fircls1, firrcos, sgolay等 IIR滤波器的设计：butter, cheby1, cheby2, ellip, yulewalk等 滤波实现：filter, medfilt1,filtfilt, freqz, freqs, latcfilt等 具体用法可以help 滤波器函数！ */62 本章小结 * 1、掌握：离散傅立叶变换； 2、熟悉：频域分析和谱图表示； 3、了解：傅立叶变换的意义和数字滤波器的设计。 */62 本章习题 * 1、FIR滤波器和IIR滤波器的主要区别是什么？ 2、已知以下X(k),求IDFT[X(k)],其中m为某一正整数,0mN/2. */62 本章习题 * 4、有限长为N=100的两序列 作出x(n),y(n)示意图,并求循环卷积f(n)=x(n) ⊕ y(n)并作图。 */62 3、试计算常用信号 的N点DFT。 本章习题 * 5、x(n)为长为N有限长序列， 分别为x(n)的周期共轭偶部及奇部，也即： */62 本章习题 * 6、已知心电图的频率上限约为50Hz，采集数据时的采样频率至少为多少？如果采样频率为300Hz，要求的频率分辨率为1Hz，试确定作谱估计时每段数据的点数。 */62 * 下集预告 第三章 随机信号表示法 */62 * 2.2 傅里叶变换的性质…… 5、共轭对称性 一个信号实际上可以表示为奇对称部分和偶对称