用窗口法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器

1、信號(hào)、系統(tǒng)與信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)n實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：用窗口法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庖粋€(gè)實(shí)際濾波器的設(shè)計(jì)過程，加深掌握用窗口法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的原理和窗函數(shù)對(duì)數(shù)字濾波器性能的影響二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1 .編寫用改進(jìn)的升余弦窗設(shè)計(jì)FIR線性相應(yīng)低通數(shù)字濾波器的程序,已知wc=,N=21。這里wc為低通濾波器的截止頻率，N為濾波器的長(zhǎng)度，濾波器的階數(shù)為N-1。2 .調(diào)試運(yùn)行程序，要求在屏幕上顯示出單位脈沖響應(yīng)h(n)的數(shù)值。畫出具幅度響應(yīng)|H(ejw)|及2010g101H(ejw)|的曲線。3 .畫出窗函數(shù)w(n)及其頻譜|W(ejw)|和2010g10|W(ejw)|的曲線。三、實(shí)驗(yàn)程序

2、與結(jié)果clearall;N=21;wc=*pi;b=fir1(N-1,wc/pi,hamming(N)freqz(b,1,512);h(n)的數(shù)值即b:b=Columns1through11Columns12through21-sLJj0.1口203皿d.50.607C809NuiijliivJrrtqi.tmc/(Tlidd/sampl)-im1印口0OJ0L20.3030.50.&D70,S051NormalizedFreqLenc(radkam口店)clearall;N=21;wc=*pi;r=(N-1)/2;n=0:N-1;hdn=sin(wc*(n-r)/pi./(n-r);ifre

3、m(N,2)=0hdn(r+1)=wc/pi;endwn=hamming(N);h=hdn.*wn;H=fft(h,512);W=fft(wn,512);w=2*0:511/512;figure;subplot(3,1,1);plot(wn);subplot(3,1,2);plot(w,abs(W);ylabel(|W(eiw)|)subplot(3,1,3);plot(w,20*log10(abs(W);ylabel(20lg|W(eiw)|);figure;subplot(2,1,1);plot(w,abs(H);ylabel(|H(eiw)|)subplot(2,1,2);plot(w,

4、20*log10(abs(H);ylabel(20lg|H(eiw)|);1s四、仿真結(jié)果分析圖一是FIR低通濾波器的幅頻和相頻特性圖圖二是濾波器設(shè)計(jì)過之后的幅度特性圖三是窗函數(shù)的幅度特性h(n)=hd(n)*w(n)FIR濾波器的設(shè)計(jì)過程在于運(yùn)用海明窗口進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照定義出發(fā)來求出w(n)的值。五、實(shí)驗(yàn)問題解答與體會(huì)思考題(1)如何根據(jù)2010g101H(eAjw)|曲線得到阻帶最小衰減最小阻帶衰減As=20lg(|H(eAj0)|/|H(eAjws)|)。所以在2010g101H(eAjw)|曲線中，w=0和w=1所對(duì)應(yīng)的20lg|H(eAjw)|值之差就是最小阻帶衰減。(2)如何根據(jù)2010g10|W(eiw)|曲線得到旁瓣峰值幅度和主瓣寬度20lg|W(eAjw)|曲線中第一個(gè)波谷對(duì)應(yīng)w值的兩倍就是主瓣寬度；旁瓣峰值幅度定義為窗函數(shù)的幅頻函數(shù)|W(eAjw)|的最大旁瓣相對(duì)主瓣最大值的衰減。從201g|W(eA