实验三用凯塞窗设计线性相位带通FIR滤波器-副本概念.docx

中国地质大学(北京)实 验 报 告课程名称：数字信号处理 实验名称：用凯塞窗设计线性相位带通FIR滤波器姓 名： 张淑坤学 号: 1004133105班 级导教师：陈玉东评 分：实验时间：2015-12-31用凯塞窗设计线性相位带通FIR滤波器实验目的：基于MATLAB环境，熟悉利用窗函数法设计线性相位FIR滤波器的原理和方法。实验环境：硬件环境:计算机,软件环境：MATLAB平台。实验环境原理：凯塞窗是对于给定的阻带衰减，使主瓣具有最大能量意义下的最佳窗函数，因此具有最陡的过渡带。窗函数的形式为其中为形状参数，I0[x]是第一类修正零阶贝塞尔函数，其幂函数展开式为给定滤波器的过渡带宽度 (rad)和阻带衰减As(dB)，则滤波器的长度和形状参数可由下列经验公式给出：设计流程图实验内容要求：1. 编写计算理想带通滤波器单位抽样响应hd(n)的M函数文件dbpfilter_FIR.m，各变量定义如下：dbpfilter_FIR(d_omega, N, beta)% d_omega ---输入数字频率数组（向量）；% d_omega(1)---阻带下边缘截止频率% d_omega(2)---通带下边缘截止频率% d_omega(3)---通带上边缘截止频率% d_omega(4)---阻带上边缘截止频率% N ---数字带通滤波器的长度% hd ---理想数字带通滤波器单位冲激响应% h ---实际数字带通滤波器单位冲激响应（所设计的）%wk ---凯泽窗序列% beta ---凯泽窗参数2. 编写计算凯泽窗函数wk(n)的M函数文件kaiser_WF.m，各变量定义如下：function wk= kaiser_WF(N, beta)% N ---凯泽窗序列的长度% beta---凯泽窗参数% wk ---凯泽窗序列计算贝塞尔函数的参考程序bessel_IM.m如下：function s=bessel_IM (x) eps= 10^(-12); n=1; s=1; D= 1; while D(eps*s)T= x/(2*n);D= D *T^2;s= s+D;n= n+l; end3. 编写 .m程序文件，通过调用dbpfr.m和kaiser_WF.m文件，设计下列带通FIR滤波器：通带允许起伏 ≤l dB，p1=0.3，p2=0.5阻带衰减 ≤40 dB，s1=0.15，s2=0.65实验内容及结果1、MATLAB程序function [hd]=ideal_LP(wc,N)%Ideal Lowpass filter computation%------------------------------------------%[hd]=ideal_LP(wc,M)%hd ---理想低通滤波器单位冲激响应（0=n=(n-1)）%wc ---截至频率（单位弧度/秒）%N ---理想低通滤波器的长度%%alpha=(N-1)/2;n=[0:(N-1)];m=n-alpha+eps;hd=sin(wc*m)./(pi*m);function wk= kaiser_WF(N, beta)for n=1:1:Nwk(n)=bessel_IM (beta*sqrt(1-(1-2*(n-1)/(N-1))^2))/bessel_IM(beta); end function s=bessel_IM (x)N=49;n=[0:1:N-1]; eps= 10^(-12); n=1; s=1; D= 1; while D(eps*s) T= x/(2*n); D= D *T^2; s= s+D; n= n+1; Endfunction dbpfilter_FIR(d_omega, N, beta)As=60;d_omega=[0.15,0.3,0.5,0.65]*pidelta_w=d_omega(2)-d_omega(1);N=(As-7.95)/(2.286*delta_w)N=ceil(N)M=N;n=[0:1:N-1];beta=0.1102*(As-8.7);wk=kaiser_WF(N,beta);wc_lower=(d_omega(1)+d_omega(2))/2wc_upper=(d_omega(3)+d_omega(4))/2hd=ideal_LP(wc_upper,N)-ideal_LP(wc_