matlab设计fir滤波器 用窗函数法设计FIR滤波器.doc

matlab设计fir滤波器 用窗函数法设计FIR滤波器 实验报告 实验题目：用窗函数法设计 FIR 滤波器 所属课程：数字信号处理 班 姓 学 级：信息 1 名： 号： 一. 实验目的 (1)掌握用窗函数法设计 FIR 数字滤波器的原理与方法。 (2)熟悉线性相位 FIR 数字滤波器的特性。 (3)了解各… 密 级 学 号 公 开 110989 毕 业 设 计（论 文） 基于MATLAB的语音数字 滤波器设计与实现 院（系、部）： 姓 名： 年 级： 专 业： 指导教师： 教师职称： 信息工程学院 王 燕 2011级 自动化 徐文星 副教授 2015年 … Laboratory Exercise 9 IIR Digital Filter Design 一、实验目的 1、掌握双线性变换法及冲激响应不变法设计IIR数字滤波器的具体设计方法及其原理； 2、熟悉用双线性变换法及冲激响应不变法设计低通、高通和带通… 实验报告 实验题目：用窗函数法设计 FIR 滤波器 所属课程：数字信号处理 班 姓 学 级：信息 1 名： 号： 一. 实验目的 (1)掌握用窗函数法设计 FIR 数字滤波器的原理与方法。 (2)熟悉线性相位 FIR 数字滤波器的特性。 (3)了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二. 实验内容和要求 (1) 复习用窗函数法设计 FIR 数字滤波器一节内容，阅读本实验原理，掌握 设计步骤。 (2) 用升余弦窗设计一线性相位低通 FIR 数字滤波器， 截止频率 ? c ? ? 4 rad 。 窗口长度 N =15，33。要求在两种窗口长度情况下，分别求出 h?n? ，打印出相 应的幅频特性和相频特性曲线， 观察 3dB 带宽和 20dB 带宽。 总结窗口长度 N 对 滤波器特性的影响。 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 H e j? ，即 ? j?? ? ，? ? ? c ?e H d e j? ? ? ? ?0， ? c ? ? ? ? ? ? ? ? 其中 ? ? hd ?n? ? N ?1 2 1 2? 1 ? ? ? ? H ?e ?e d? ? 2? ? ? e ? j j ?c ? j?? ? d ? e j?? d? ? c sin??c ?n ? a ?? ? ?n ? a ? (3) N ? 33 ， ?c ? ? 4 ，用四种窗函数设计线性相位低通滤波器，绘制相应 的幅频特性曲线，观察 3dB 带宽和 20dB 带宽以及阻带最小衰减，比较四种窗 函数对滤波器特性的影响。 三. 实验方法、步骤及结果测试 如果所希望的滤波器的理想的频率响应函数为 H d e j? ，则其对应的单位脉 冲响应为 ? ? hd ?n ? ? 1 2? ? ? ? ? H ?e ?e d? ? j j ? d （4.1） 窗函数设计法的基本原理是用有限长单位脉冲响应序列 h?n? 逼近 hd ?n ? 。由 于 hd ?n ? 往往是无限长序列，而且是非因果的，所以用窗函数 ? ?n ? 将 hd ?n ? 截断， 并进行加权处理，得到： h?n? ? hd ?n???n? （4.2） 其频率响应函 h?n? 就作为实际设计的 FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列， 数 H e j? 为 H e j? ? ? h?n ?e j?n n ?0 ? ? ? ? N ?1 （4.3） 式中，N 为所选窗函数 ? ?n ? 的长度。 如果要求线性相位特性，则 h?n? 还必须满足 h?n? ? ?h?N ? 1 ? n? 根据上式中的正、 负号和长度 N 的奇偶性又将线性相位 FIR 滤波器分成四类。 要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类，例如，要设计线性相位低通特性， 可以选择 h?n? ? h?N ? 1 ? n? 这一类，而不能选择 h?n? ? ?h?N ? 1 ? n? 这一类。 主程序框图如图 4.1 所示。其中幅度特性要求用 dB 表示。 开始 读入窗口长度 N 计算 hd(n) 调用窗函数子程序求 w(n) 计算 h(n)= hd(n) w(n) 调用子程序（函数）计算 H(k)=DFT[h(n)] 调用绘图子程序 （函数）绘制 H(k)幅度相位曲线 结束 图 6-1 主程序框图 设 H (k ) ? DFT[h(n)] H (k ) ? H R (k ) ? jH I (k ) 2 H (k ) ? H R (k ) ? H I2 (k ) 画图时，