《数字信号处理》课程设计--FIR窗函数滤波器的设计.docVIP

课程设计名称：信号分析与处理课程设计 课程设计题目：用窗函数法设计FIR数字滤波器 初始条件： Matlab6.5以上版本软件； 课程设计辅导资料：“Matlab语言基础及使用入门”、“信号与系统”、“数字信号处理原理与实现”、“Matlab及在电子信息课程中的应用”等； 先修课程：信号与系统、数字信号处理、Matlab应用实践及信号处理类课程等。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 课程设计时间：1周； 课程设计内容：用窗函数法设计FIR数字滤波器，具体包括：用窗函数法设计FIR数字滤波器基本方法，各种窗函数的应用、比较、选择，线性相位FIR滤波器的设计等； 本课程设计统一技术要求：研读辅导资料对应章节，对选定的设计题目进行理论分析，针对具体设计部分的原理并对实验结果进行分析原理实验结果分析于5篇）FIR线性相位数字低通滤波器，已知。求出并画出幅频响应特性曲线。 用三角形窗设计一个FIR线性相位数字低通滤波器，已知；要求画出滤波器的曲线。 用布莱克曼窗设计一个FIR线性相位相移的数字带通滤波器 设。试求出的表达式，并画出曲线。 基于FIR窗函数滤波器的设计 (1)矩形窗FIR滤波器设计 clear all; N=21; Wc=pi/2; %理想低通滤波器设计(怎样设计理想高通、带通、带阻滤波器？) alpha=(N-1)/2; n=[0:(N-1)]; m=n-alpha+eps; hd=Wc/pi*sin(Wc*m)./(pi*m);% hd=(sin(pi*m)-sin(Wc*m))./(pi*m); B=boxcar(N);%矩形窗 string=[Boxcar ,N=21,num2str(N)]; h=hd.*(B); %加窗截取 %以上过程可直接调用FIR1实现 %wc=Wc/pi;%频率归一化 %h=fir1(N-1,wc,boxcar(N)); [H,m]=freqz(h,[1],1024,whole); %频率响应 mag=abs(H); db=20*log10((mag+eps)/max(mag)); pha=angle(H); figure(1); stem(B); axis([-2 25 0 1]); grid; xlabel(n); title(三角窗函数); figure(2); n=0:N-1; stem(n,h,.) axis([0 N-1 -0.1 0.3]) hold on n=0:N-1; x=zeros(N); plot(n,x,-) hold off xlabel(n) ylabel(h(n)) title(实际低通滤波器的h(n)) text(0.3*N,0.27,string) figure(3); plot(m/pi,db) axis([0 1 -100 5]) xlabel(w/pi) ylabel(dB) title(幅频衰减特性) grid on figure(4); plot(m,pha) hold on n=0:7; x=zeros(8); plot(n,x,-) hold off axis([0 3.15 -4 4]) xlabel(频率(rad)) ylabel(相位(rad)) title(相频特性) figure(5); plot(m,mag) axis([0 3.15 0 0.6]) xlabel(频率W(rad)) ylabel(幅值) title(幅频特性) text(0.9,1.2,string) (2)三角窗函数FIR滤波器设计 clear all; N=51; Wc=pi/2; %理想低通滤波器设计(怎样设计理想高通、带通、带阻滤波器？) alpha=(N-1)/2; n=[0:(N-1)]; m=n-alpha+eps; hd=Wc/pi*sin(Wc*m)./(pi*m);% hd=(sin(pi*m)-sin(Wc*m))./(pi*m); B=bartlett(N);%矩形窗 string=[Boxcar ,N=,num2str(N)]; h=hd.*(B); %加窗截取 %以上过程可直接调用FIR1实现 %wc=Wc/pi;%频率归一化 %h=fir1(N-1,wc,boxcar(N)); [H,m]=freqz(h,[1],1024,whole); %频率响应 mag=abs(H); db=20*log10((mag+eps)/max(mag)); pha=angle(H); figure(1); stem(B); axis([0 52 0 1]); grid; xlabel(n); title(三角窗函数);