数字信号处理FIR低滤波器加窗效应分析.docVIP

课 程 设 计 说 明 书 题目： FIR低通滤波器加窗效应分析 电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称： 数字信号处理课程设计 基层教学单位：仪器科学与工程系 指导教师： 学号 学生姓名 （专业）班级 设计题目 FIR低通滤波器加窗效应分析 设 计 技 术 参 数 设计一FIR低通滤波器，所希望的频率响应为在之间为1，在之间为0，对h（n）加窗截断，窗口长度分别取M=10，20，40。 设 计 要 求 观测不同窗口及不同窗口长度下信号幅频响应的特点(boxcar等,fir1) 参 考 资 料 数字信号处理方面资料 MATLAB方面资料 周次 前半周 后半周 应 完 成 内 容 收集消化资料、学习MATLAB软件，进行相关参数计算 编写仿真程序、调试 指导教 师签字 基层教学单位主任签字 说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院 教务科 目录 引言……………………………………………………………………………………4 第一章 基本原理……………………………………………………………………5 1.1关于FIR滤波器……………………………………………………………5 1.2设计原理……………………………………………………………………5 1.3窗函数的选择………………………………………………………………7 1.4设计步骤……………………………………………………………………10 第二章 MATLAB仿真滤波实现……………………………………………………10 2.1 MATLAB软件简介…………………………………………………………10 2.2 命令介绍……………………………………………………………………11 第三章 各种窗函数的视频幅度特性曲线…………………………………………12 第四章 仿真过程……………………………………………………………………15 第五章 仿真结果……………………………………………………………………16 第六章 结果分析……………………………………………………………………17 第七章 心得体会……………………………………………………………………18 参考文献………………………………………………………………………………19 引 言））同用MATIAB来仿真实现。N、 汉宁窗函数的最大旁瓣值比主瓣值低31dB，阻带最小衰减44dB。但是幅度函数由三部分相加，是能量更加集中在主瓣中，主瓣宽度比矩形窗函数的主瓣宽度增加了1倍，为8π/N。 哈明窗（Hamming Window 改进的升余弦窗） （5） （6） 当1时， （7） 这种改进的升余弦窗，可将99.96%的能量集中在窗谱的主瓣内，与汉宁窗相比，主瓣宽度相同，仍为，但第一旁瓣比主瓣低41dB，最小阻带衰减53dB。 （4）布莱克曼窗（Blackman Window,二阶升余弦窗） 为了进一步抑制旁瓣，可再加上余弦的二次谐波分量，得到布莱克曼窗，即 增加一个二次谐波余弦分量，可进一步降低旁瓣，但主瓣宽度进一步增加，增加N可减少过渡带。 频谱的幅度函数为： +0.04 （5）三角窗函数 三角窗是最简单的频谱函数为非负的一种窗函数。三角窗函数的时域形式可以表示为： 当n为奇数时： 当n为偶数时： 它的频域特性为： 三角窗函数的主瓣宽度为8π/N，比矩形窗函数的主瓣宽度增加了一倍，但是它的旁瓣宽度却小得多。 不同的窗函数对信号频谱的影响是不一样的，这主要是因为不同的窗函数，产生泄漏的大小不一样，频率分辨能力也不一样。信号的截断产生了能量泄漏，而用FFT算法计算频谱又产生了栅栏效