实验五用窗函数法设计FIR数字滤波器.doc
文本预览下载声明
实验六 用窗函数法设计FIR数字滤波器
6.1 实验目的
1.掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理及具体方法；
2.深入理解吉布斯现象，理解不同窗函数的特点。
6.2实验原理
例6.1 利用firl函数和矩形窗设计一个N=51，截止频率wc=0.5pi的低通滤波器，画出幅频特性。
解：
clear
N=51;wc=0.5;
h=fir1(50,wc,boxcar(N))
[H,W]=freqz(h,1)
plot(W/pi,abs(H));
title(矩形窗振幅特性/dB);
xlabel(相对频率);ylabel(H(w))
说明：用fir1函数设计FIR滤波器，h=fir1(M,wc,‘ftype’，Window)：h为FIR数字滤波器的系数构成的矩阵；M为FIR数字滤波器的阶数；Wc是滤波器的截止频率，ftype指定滤波器类型，默认情况下为低通，而带通、带阻分别用‘bandpass’、‘stop’表示；Window指定窗函数，若不指定，默认为汉明窗。[H,W]=freqz(h,1)表示数字滤波器频谱数据。boxcar(N)表示N点矩形窗函数。
例6.2 利用firl函数和布莱克曼窗设计一个N=51，截止频率wp1=0.3pi wp2=0.4pi的带通滤波器。
解：
clear
N=51;wc=[0.3,0.4];
h=fir1(50,wc,bandpass,blackman(N))
[H,W]=freqz(h,1)
plot(W/pi,abs(H));
title(布莱克曼窗振幅特性/dB);
xlabel(相对频率);ylabel(H(w))
说明：用fir1函数设计FIR滤波器，h=fir1(50,wc,bandpass,blackman(N))：h为FIR数字滤波器的系数构成的矩阵；50+1为FIR数字滤波器的阶数；Wc是滤波器的截止频率，‘bandpass’表示带通，blackman(N)：表示N点布莱克曼窗函数。
例6.3 利用firpm函数设计一个N=20的带阻滤波器，通带：0~0.2，0.6~1，阻带：
0.4~0.5；过渡带：0.2~0.4，0.,5~0.6。通带与阻带的波纹比重为10/1。
解：
clear
N=19;
f=[0 0.2 0.4 0.5 0.6 1];
a=[1 1 0 0 1 1];
w=[10,1,10];
h=firpm(N,f,a,w);
freqz(h)
说明：h=firpm(N,f,a,w)：h为FIR数字滤波器的系数构成的矩阵；N为FIR数字滤波器的阶数；f是滤波器的截止频率，可以是标量或数组；a为幅度；w为通带与阻带的波纹比重。freqz(h)：数字滤波器频谱数据。
例6.4 利用firpm函数设计一个N=20的带阻滤波器，截止频率分别为0.3pi, 0.7pi ，通带与阻带的波纹比重为10/1。
解：
clear
N=19;
f=[0 0.3 0.7 1];
a=[1 1 0 0];
w=[10,1];
h=firpm(N,f,a,w);
freqz(h)
说明：h=firpm(N,f,a,w)：h为FIR数字滤波器的系数构成的矩阵；N为FIR数字滤波器的阶数；f是滤波器的截止频率，可以是标量或数组；a为幅度；w为通带与阻带的波纹比重。
6.3 实验内容
窗函数法设计低通数字滤波器，
（1）N=26，分别利用矩形窗,汉宁窗和布莱克曼窗设计该滤波器，且滤波器具有线性相位。绘出脉冲响应h（n）及滤波器的频率响应；
（2）增加N，观察过渡带和最大尖峰值的变化。
解：（1）
矩形窗：
clear
N=26;wc=0.4;
h=fir1(25,wc,boxcar(N))
[H,W]=freqz(h,1)
plot(W/pi,abs(H));
title(矩形窗幅度特性);
xlabel(相对频率);ylabel(H(w));
汉宁窗：
clear
N=26;wc=0.4;
h=fir1(25,wc,hanning(N))
[H,W]=freqz(h,1)
plot(W/pi,abs(H));
title(汉宁窗幅度特性);
xlabel(相对频率);ylabel(H(w));
布莱克曼窗：
clear
N=26;wc=0.4;
h=fir1(25,wc,blackman(N))
[H,W]=freqz(h,1)
plot(W/pi,abs(H));
title(布莱克曼窗幅度特性);
xlabel(相对频率);ylabel(H(w));
（2）当N=31时
矩形窗：
clear
N=31;wc=0.4;
h=fir1(30,wc,boxcar(N))
[H,W]=freqz(h,1)
pl
显示全部