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1、用窗函数法设计FIR数字滤波器一、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数字滤波器特性。(3)了解各种窗函数对滤波特性的影响。二、实验内容及步骤(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编写能产生矩型窗、升余弦窗、改进升余弦窗和二阶升余弦窗的窗函数子程序。②编写主程序。其中幅度特性要求用dB表示。实验结果：b=1;closeall;i=0;while(b);temp=menu('选择窗函数的长度N',
2、'N=10','N=15','N=20','N=25','N=30','N=33','N=35','N=40','N=45','N=50','N=55','N=60','N=64');menu1=[10,15,20,25,30,33,35,40,45,50,55,60,64];N=menu1(temp);temp=menu('选择逼近理想低通滤波器截至频率Wc','Wc=pi/4','Wc=pi/2','Wc=3*pi/4','Wc=pi','Wc=0.5','Wc=1.0','Wc=1.5','Wc=
3、2.0','Wc=2.5','Wc=3.0');menu2=[pi/4,pi/2,3*pi/4,pi,0.5,1,1.5,2,2.5,3];w=menu2(temp);n=[0:(N-1)];hd=ideal(w,N);k=menu('请选择型:','boxcar','hamming','hanning','blackman');ifk==1B=boxcar(N);string=['Boxcar','N-',num2str(N)];elseifk==2B=hamming(N);string=['Hamm
4、ing','N=',num2str(N)];elseifk==3B=hanning(N);string=['hanning','N=',num2str(N)];elseifk==4B=blackman(N);string=['blackman','N=',num2str(N)];endendendendh=hd.*(B)';[H,m]=freqz(h,[1],1024,'whole');mag=abs(H);db=20*log10((mag+eps)/max(mag));pha=angle(H);i=i
5、+1;figure(i)subplot(2,2,1);n=0:N-1;stem(n,h,'.');axis([0,N-1,-0.1,0.3]);holdon;n=0:N-1;x=zeros(N);plot(n,x,'-');xlabel('n');ylabel('n');title('实际低通滤波器的h(n)');text((0.3*N),0.27,string);holdoff;subplot(2,2,2);plot(m/pi,db);axis([0,1,-100,0]);xlabel('w/pi')
6、;ylabel('dB');title('衰减特性(dB)');grid;subplot(2,2,3);plot(m,pha);holdon;n=0:7;x=zeros(8);plot(n,x,'-');title('相频特性');xlabel('频率(rad)');ylabel('相位(rad)');axis([0,3.15,-4,4]);subplot(2,2,4);plot(m,mag);title('频率特性');xlabel('频率W(rad)');ylabel('幅值');axis([0,3
7、.15,0,1.5]);text(0.9,1.2,string);b=menu('DoYouwantToContinue?','Yes','No');ifb==2b=0endendtemp=menu('CloseAllFigure?','yes','No');iftemp==1closeallendWindow=blackman(16);b=fir1(15,0.3*pi,'low',Window);freqz(b,128)三、思考题(1)如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减，如何用窗函数法
8、设计线性相位低通滤波器?写出设计步骤。解：将模拟频率转换成数字频率，确定理想滤波器的特性；由求出；选择适当的窗函数，并根据线性相位条件确定窗函数的长度N；在MATLAB中，可由w=boxcar(N)（矩形窗）、w=hanning(N)（汉宁窗）、w=hamming(N)（汉明窗）、w=Blackman(N)（布莱克曼窗）、w=Kaiser(N,beta)（凯塞窗）等函数来实现窗函数设计法中所需的窗函数。由h(n)=(n).w(n),0≤n≤
