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1、实验五FIR滤波器设计一、实验目的1．掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。2．熟悉线性相位FIR滤波器特性。3．了解各种窗函数对滤波特性的影响。二、实验原理如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为，则其对应的单位脉冲响应为用窗函数w(n)将hd(n)截断，并进行加权处理，得到:，h(n)就作为实际设计的FIR数字滤波器的单位脉冲响应序列，其频率响应函数为如果要求线性相位特性，则h(n)还必须满足：根据上式中的正、负号和长度N的奇偶性又将线性相位FIR滤波器分成四类。要根据所设计的滤波特性正确选择其中一类。例如，
2、要设计线性相位低通特性，可选择h(n)偶对称的情况，而不能选h(n)奇对称的情况。三、实验内容1．复习用窗函数法设计FIR数字滤波器一节内容，阅读本实验原理，掌握设计步骤。2．编写程序。（1）编写能产生矩形窗等窗函数的子程序，画出各种窗函数。（2）编写利用窗函数法设计FIR数字低通滤波器的程序。要求包括求数字滤波器频率响应要求wp=0.2*piRp=0.25db，ws=0.3*piAs=50db。（3）利用滤波器对信号进行滤波。由三个频率组成的信号，信号频率分别为50Hz,150Hz,300Hz,采样频率为800Hz。要
3、求分别取出三个频率的信号。四、实验步骤1、各种窗函数程序：a=win(10,1)subplot(3,2,1);plot(a)title('Rectangularwindow')a=win(10,2)subplot(3,2,2);plot(a)title('Bartlettwindow')a=win(10,3)subplot(3,2,3);plot(a)title('Hammingwindow')a=win(10,4)subplot(3,2,4);plot(a)title('Hanningwindow')a=win(10,
4、5)subplot(3,2,5);plot(a)title('Blackmanwindow')a=win(10,6)subplot(3,2,6);plot(a)title('Kaiserwindow')a=0.07940.29230.57120.82740.97970.97970.82740.57120.29230.0794a=0.08000.18760.46010.77000.97230.97230.77000.46010.18760.0800a=0.94030.96370.98140.99330.99930.9993
5、0.99330.98140.96370.9403a=-0.00000.05090.25800.63000.95110.95110.63000.25800.0509-0.0000a=00.22220.44440.66670.88890.88890.66670.44440.22220实验结果：a=11111111112、FIR数字低通滤波器程序：wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;tr_width=ws-wpM=ceil(6.6*pi/tr_width)n=[0:1:M-1];wc=(ws+wp)/2;hd=ideal_
6、lp(wc,M);w_ham=(hamming(M))';h=hd.*w_ham;%[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);[db,mag,pha,w]=freqz_m(h,[1]);delta_w=2*pi/1000;Rp=-(min(db(1:1:wp/delta_w+1)))As=-round(max(db(ws/delta_w+1:1:501)))figure(1)subplot(2,2,1);stem(n,hd);title('IdealImpluseResponse')axis([
7、0M-1-0.10.3]);ylabel('hd(n)')subplot(2,2,2);stem(n,w_ham);title('HammingWindow')axis([0M-101.1]);ylabel('w(n)')subplot(2,2,3);stem(n,h);title('ActualImpluseResponse')axis([0M-1-0.10.3]);ylabel('h(n)')subplot(2,2,4);plot(w/pi,db);title('MagtitudeResponseindb')axis
8、([01-20010]);ylabel('Decibels')实验结果：tr_width=0.3142M=66Rp=0.0435As=50
