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实验五 FIR滤波器结构的实现 实验类别：设计性试验 实验目的： 熟悉FIR滤波器横截性，级联型以及线性相位性结构的数字表达形式及结构流图。 熟悉FIR滤波器横截性，级联型以及线性相位性结构的基本特点，并能根据给定的传输函数选择合适的结构。 掌握根据FIR滤波器系统传输函数求FIR滤波器的三种结构的方法。 实验内容： 复习FIR滤波器结构的有关内容。 设FIR滤波器的系统函数为H(Z)=1+16.0625，求出并画出它的直接形式结构，线性相位性式结构和级联形式结构的信号流图。要用MATLAB协助，编写程序sy5_1.m调用tf2cos子程序。 用信号激励滤波器，观察输出序列的时域和频域特性。求出单位冲击响应，零极点图以及频率响应。设计的程序名称为sy5_2.m。 实验结构及分析： 试验用到的MATLAB源程序清单：要求可读性好，必要时加注释。 实验结果： （1）画出三种形式结构的信号流图。 （2）打印出该滤波器单位冲击响应及其频率响应图形。 3）分析以下结果：程序未调试出，结果不正确，误差过大 ； 结果如下： sy6_1.m RIR滤波器三种结构 b=[1 0 0 0 16.0625 0 0 0 1]; a=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 ]; [sos,g]=tf2sos(b,a) sos =1.0000 2.8284 4.0000 1.0000 0 0 1.0000 -2.8284 4.0000 1.0000 0 0 1.0000 0.7071 0.2500 1.0000 0 0 1.0000 -0.7071 0.2500 1.0000 0 0 直接形式信号流图 线性相位形式信号流图 级联形式信号流图 Sy6_2.m 1.单位冲击响应、零极点图绘制 b=[1 0 0 0 16.0625 0 0 0 1]; a=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 ]; w=[0:1:500]*pi/500; x2=1; x1=1+16.0625*exp(-4*j*w)+exp(-8*j*w); x=x1./x2; magx=abs(x); angx=angle(x).*180/pi; subplot(2,2,1); impz(b,a,15); title(冲击响应); subplot(2,2,3); zplane(b,a); title(零极点图); subplot(2,2,2); plot(w/pi,magx); title(幅度部分); ylabel(振幅); subplot(2,2,4); plot(w/pi,angx); title(相位部分); xlabel(以pi为单位的频率); ylabel(相位); 2.频率响应 b=[1 0 0 0 16.0625 0 0 0 1]; a=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 ]; freqz(b,a,whole) 简要回答思考问题 FIR滤波器的结构有哪几种形式？ 答：直接型、级联型、线性相位型、频率采样型。 Z-4 Z-4 x(n) 16.0625 y(n) x(n) Z-4 Z-4 16.0625 y(n) y(n) x(n) -2.8284 -0.7071 0.7071 2.8284 z-1 z-1 z-1 z-1 z-1 4.0 0.25 0.25 4.0 z-1 z-1 z-1