FIR滤波器设计实验.docx

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1、成绩课程名称：数字信号处理实验题目：FIR滤波器设计实验一、实验目的和任务1.熟悉滤波器的计算机仿真方法2.掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法3.了解各钟窗函数对滤波特性的影响二、实验内容及原理实验原理：1.通过加窗，可把无限长序列变成有限长序列，从而使用FFT快速计算卷积，提高运算效率。但加窗会对频谱造成影响，要根据需求选择窗函数。2.吉布斯现象改变N，只改变窗谱的主瓣宽度，不能改变主瓣和旁瓣的相对比例，因而肩峰的相对值不随意改变，改变的只是过渡带宽。实验内容：1.设计一线性相位FIR低通滤波器，给定抽样频率为，通带截止频率为，阻带起始频率

2、为，阻带衰减比小于50d。2.选择不同的窗函数设计该滤波器，观察其频率响应函数有什么变化一、实验步骤或程序流程1.给定所求得频率响应函数2.对频率响应函数做IDTFT3.根据阻带最小衰减比，选定窗函数及N的一般大小4.求所设计的滤波器的单位抽样响应二、实验数据及程序代码%海明窗wp1=3000*pi;%通带截止角频率（以模拟角频率给出）ws1=6000*pi;%阻带截止角频率wsam1=30000*pi;%采样角频率fs=wsam1/(2*pi);%实际采样频率wp=wp1/fs;%ws=ws1/fs;%%采用海明窗wc=(wp+ws)/2;%理想低通数

3、字滤波器的截止角频率A=6.6*pi;wdelta=ws-wp;%通带带宽N1=ceil(A/wdelta);%滤波器的阶数L=(N1-1)/2;n=0:1:N1-1;hd1=sin(wc*(n-L+eps))./(pi*(n-L+eps));%理想低通滤波器的hd(n)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%wc=(wp+ws)/2;%A=11*pi;wdelta=ws-wp;%N2=ceil(A/wdelta);%L=(N2-1)/2;n=0:1:N2-1;hd2=sin(wc*(n-L+eps))./(pi*(n-L+eps));%理想低通

4、滤波器的hd(n)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%w1=hamming(N1);%用海明窗实现w2=blackman(N2);%h1=hd1.*w1';h2=hd2.*w2';[H1,W]=freqz(h1);%计算滤波器的频谱响应[H2,W]=freqz(h2);plot(W,20*log10(abs(H1)),W,20*log10(abs(H2)),':');%频谱显示legend('汉明窗','布莱克曼窗');figure(2),plot(W,abs(H1),W,abs(H2),':');legend('汉明窗','布莱克曼窗')

5、;一、实验数据分析及处理图4.2用海明窗设计滤波器一、实验结论与感悟（或讨论）通过本次实验，我熟悉了滤波器的计算机仿真方法，掌握了用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法，了解了各钟窗函数对滤波特性的影响。发现了凯泽窗相对于海明窗旁瓣频谱收敛更快，能量更集中在主瓣之中。并且随着窗形状的变化，旁瓣衰减增大，但主瓣的宽度也相应加大。