数字信号处理---第七章__有限脉冲响应数字滤波器的设计.ppt

第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 7.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 7.2 利用窗函数法设计FIR滤波器 7.3 利用频率采样法设计FIR滤波器 7.4 利用等波纹最佳逼近法设计FIR滤波器 7.5 IIR和FIR数字滤波器的比较 7.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 对于长度为N的h(n)，传输函数为 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 例如：FIR线性相位滤波器的h(n)是实数且n0和n6时，h(n)＝0，如果h(0)＝1且系统函数在z=3和各 有一个零点，求H(Z) 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 4. 线性相位FIR滤波器网络结构 设N为偶数，则有 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 相应的单位取样响应hd(n)为 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 实际的滤波器单位取样响应为h(n),长度为N，其系统函数为H(z)， 二、窗函数对频响的影响 4） 时，主瓣全部在通带外，出现负的肩峰。 例7.2.1 用矩形窗、汉宁窗和布莱克曼窗设计FIR低通滤波器，设N=11,ωc=0.2πrad。 解 用理想低通作为逼近滤波器， 用汉宁窗设计： 2）　FIR滤波器具有线性相位的条件是h(n)为实序列，且满足h(n)=-h(N－n－1)，其频响函数应满足的条件是： 　　hn=fir1(M, wc, bartlett(M+1))，使用Bartlett窗设计； 　　hn =fir1(M, wc, blackman(M+1))，使用blackman窗设计； 　hn=fir1(M, wc, ‘ftype’, window) 通过选择wc、ftype和 window参数（含义同上），可以设计各种加窗滤波器。 (2) fir2 fir2为任意形状幅度特性的窗函数法设计函数，用fir2设计时，可以指定任意形状的Hd(ejω)，它实质是一种频率采样法与窗函数法的综合设计函数。主要用于设计幅度特性形状特殊的滤波器（如数字微分器和多带滤波器等）。用help命令查阅其调用格式及调用参数的含义。 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 　　例7.2.2 的设计程序ep721.m如下:  　　％ep721.m: 例7.2.2 用窗函数法设计线性相位高通FIR数字滤波器 　　wp=pi/2; ws=pi/4; 　　Bt=wp-ws; ％计算过渡带宽度 　　N0=ceil(6.2*pi/Bt); 　％根据表7.2.2汉宁窗计算所需h(n)长度N0，ceil(x)取大于等于x的最小整数 　　N=N0+mod(N0+1, 2); ％确保h(n)长度N是奇数 　　wc=(wp+ws)/2/pi; 　％计算理想高通滤波器通带截止频率(关于π归一化) 　　hn=fir1(N-1, wc, high, hanning(N)); 　　％调用fir1计算高通FIR数字滤波器的h(n) 　　％略去绘图部分 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 运行程序得到h(n)的25个值: 　h(n)=［ －0.0004 －0.0006 0.0028 　0.0071 －0.0000 －0.0185 －0.0210 　　 0.0165 0.0624 0.0355 　0.1061 －0.2898 0.6249 －0.2898 　　－0.1061 0.0355 0.0624 　0.0165 －0.0210 　　0.0185 －0.0000 　　　　 0.0071 0.0028　－0.0006　－0.0004］ 高通FIR数字滤波器的h(n)及损耗函数如图7.2.9所示。 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 例7.2.2 高通FIR数字滤波器的h(n)波形及损耗函数曲线 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 　　【例7.2.3】 对模拟信号进行低通滤波处理，要求通带0≤f ≤1.5kHz内衰减小于1 dB， 阻带2.5kHz≤f ≤∞上衰减大于40 dB。希望对模拟信号采样后用线性