数字信号处理试验五.doc

实验五： 用窗函数法设计FIR数字滤波器 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数字滤波器特性。 (3) 了解各种窗函数对滤波特性的影响。 实验内容 1编写能产生矩型窗、汉宁窗、 哈明窗和Blackman窗的窗函数程序。 程序及图形： N=20; wn=boxcar(N); subplot(2,2,1); plot(wn); wn2=hanning(N); subplot(2,2,2); plot(wn2); wn3=hamming(N); subplot(2,2,3); plot(wn3); wn4=blackman(N); subplot(2,2,4); plot(wn4); 用升余弦窗设计线性相位低通滤波器，设计指标为边界频率为0.25π，窗口长度N=15，33，在两种窗口下分别设计滤波器，画出相应的幅频响应曲线和相频响应曲线。 程序及图形： wc=0.25*pi; N=33; n=0:(N-1); alfa=(N-1)/2; wn=hanning(N); hd=sin(wc.*(n-alfa))./(pi*(n-alfa)); hdg1=hd.*wn; hdg = fir1((N-1),0.25,hanning(N)); figure; plot(n,hdg1,b*); xlabel(n); ylabel(hdg(n)); title(单位脉响，Hanning Window,自写和用库函数对比); grid on hold on; plot(n,hdg,r.); xlabel(n); ylabel(hdg(n)); legend(自写,库函数); [Hew,w]=freqz(hdg,1,200); figure; Hew0=max(abs(Hew)); Hew=Hew/Hew0; subplot(2,1,1); plot(w/pi,abs(Hew)); xlabel(\omega/rad); ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(幅频特性，Hanning Window); grid on subplot(2,1,2); plot(w/pi,20*log10(abs(Hew))); xlabel(\omega/rad); ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(衰减曲线，Hanning Window); grid on hold on plot(w/pi,-3,g-); plot(w/pi,-44,r-); 用矩形窗、哈明窗、 Blackman窗设计相位低通滤波器，设计指标为边界频率为0.25π，窗口长度N=33，画出相应的幅频响应曲线和相频响应曲线。 程序及图形： wc=0.25*pi; %边界频率 N=33; %窗长度 f=[0,0.25,0.25,1]; m = [1 1 0 0]; %FIR2函数参数,m为相应增益 %==============Blackman============= hdg=fir2((N-1),f,m,N/2,blackman(N)); [Hew,w]=freqz(hdg,1,200); %观察200个频率点 figure; Hew0=max(abs(Hew)); %取最大值，便于归一化 plot(w/pi,abs(Hew)/Hew0); xlabel(\omega/rad); ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(幅频特性,Blackman Window); grid on hold on %衰减曲线 plot(w/pi,0.707,r-); Hew=Hew/Hew0; figure; plot(w/pi,20*log10(abs(Hew))); xlabel(\omega/rad); ylabel(|H(e^j^\omega)|/dB); title(衰减曲线,Blackman Window); grid on hold on %衰减曲线 plot(w/pi,-3,r-); %-3dB位置 hold on %衰减曲线 plot(w/pi,-74,r-);