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1、___计算机__学院_网络工程__专业___3__班学号_3116005027__________铠光________教师评定_________________实验题目___________数字信号处理实验_____________实验三、FIR数字滤波器设计一、实验目的1、熟悉FIR滤波器的设计过程。2、能够根据滤波器设计指标设计不同的滤波器。3、熟悉FDATool，SPTool的一般操作。二、实验环境Matlab信号处理工具箱。三、实验容1、用模拟原型法设计法与窗函数法分别设计一个IIR和FIR低通滤波器F1,
2、F2，并满足性能指标：通带归一化频率wp=0.5，阻带归一化频率ws=0.6，阻带衰减不小于40dB，通带波纹不大于3dB。假设一个信号S，其中f1=8Hz，f2=21Hz。信号采样频率为50Hz。试将原信号与通过滤波器的信号进行比较。要求：画出滤波器的幅频相应图，滤波前后对比图。wp=0.5*pi;ws=0.6*pi;rs=40;rp=3;T=0.02;Nn=128;%采样间隔wp=wp/T;ws=ws/T;[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');%计算模拟滤波器的最小阶数[z,p,k]=
3、buttap(N);%设计低通原型数字滤波器[Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k);%零点极点增益形式转换为传递函数形式[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);%低通滤波器的频率转换[bz,az]=impinvar(b,a,1/T);%脉冲响应不变法设计数字滤波器传递函数figure(1)[H,f]=freqz(bz,az,Nn,1/T);%输出幅频响应和相频响应subplot(2,1,1),plot(f,20*log10(abs(H)))xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅/dB')
4、;gridon;subplot(2,1,2),plot(f,180/pi*unwrap(angle(H)))xlabel('频率/Hz');ylabel('相位/^o');gridon;figure(2)f1=8;f2=21;%输入信号含有的频率N=100;%数据点数dt=T;n=0:N-1;t=n*dt;%时间序列x=sin(2*pi*f1*t)+0.5*cos(2*pi*f2*t);%输入信号subplot(2,1,1),plot(t,x),title('输入信号')y=filtfilt(bz,az,x);%对
5、信号进行滤波subplot(2,1,2),plot(t,y),title('输出信号'),xlabel('时间/s')wp=0.5*pi;ws=0.6*pi;%滤波器边界频率wdelta=ws-wp;%过渡带宽N=ceil(8*pi/wdelta)%计算滤波器所用窗函数最小长度Nw=N;wc=(wp+ws)/2;%截止频率在同带和阻带边界的中点n=0:N-1;alpha=(N-1)/2;%求滤波器的相位延迟m=n-alpha+eps;%eps为MATLAB系统的精度hd=sin(wc*m)./(pi*m);%求理想
6、滤波器脉冲响应win=hanning(Nw);%采用汉宁窗h=hd.*win';%在时间域乘积对应于频率域的卷积b=h;figure(1)[H,f]=freqz(b,1,512,50);%采用50Hz的采样频率画出该滤波器的幅频和相频响应subplot(2,1,1),plot(f,20*log10(abs(H)))xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅/dB');gridon;f1=8;f2=21;%检测输入信号含有两种频率成分dt=0.02;t=0:dt:3;%采样间隔和检测信号的时间序列x=sin
7、(2*pi*f1*t)+cos(2*pi*f2*t);%检测信号y=filter(b,1,x);%给出滤波器的输出figure(2)subplot(2,1,1),plot(t,x),title('输入信号')subplot(2,1,2),plot(t,y)holdon;plot([11]*(N-1)/2*dt,ylim,'r')xlabel('时间/s'),title('输出信号');2、在Workspace生成上面的原始信号S(即8Hz与21Hz组成的信号)，利用SPTool导入该信号，调用FDATool设计题1
8、的滤波器F。用滤波器F对信号F做滤波处理。要求：记录用SPTool及FDATool设计滤波器，滤波，显示滤波效果的全过程。_计算机__学院网络工程专业_3___班学号3116005027铠光教师评定_________________实验题目___________数字信号处理实验_____________实验四、二维信号低通滤波一、实验目的1、熟悉二维低通滤波
