402871$dastantao$FIR數(shù)字帶通濾波器

1、武漢理工大學(xué)Matlab課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 譚濤 專業(yè)班級(jí)： 通信0705 指導(dǎo)教師： 工作單位： 信息工程學(xué)院 題 目: 利用MATLAB結(jié)合頻率取樣法設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字高通FIR濾波器初始條件：數(shù)字信號(hào)處理基本理論知識(shí)，MATLAB編程基礎(chǔ)，裝有MATLAB的電腦一臺(tái)。要求完成的主要任務(wù): 利用MATLAB結(jié)合頻率取樣法設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字高通FIR濾波器時(shí)間安排：第20周理論設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室安裝調(diào)試，地點(diǎn)： 鑒主15樓通信實(shí)驗(yàn)室一指導(dǎo)教師簽名： 2010 年 1月 8日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日1目錄目錄1中文摘要2Abstract31 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法原理42 常見(jiàn)窗函數(shù)簡(jiǎn)介7

2、2.1 基本窗函數(shù)72.1.1 矩形窗函數(shù)72.1.2 三角窗函數(shù)72.1.3 巴特利特窗函數(shù)82.2 廣義余弦窗92.2.1 漢寧窗函數(shù)92.2.2 海明窗函數(shù)102.2.3 布萊克曼窗函數(shù)112.2.4 凱 塞 窗112.2.5 切比雪夫窗123 方案設(shè)計(jì)與論證133.1 fdatool設(shè)計(jì)法133.2 程序設(shè)計(jì)法154 窗函數(shù)仿真結(jié)果分析174.1 矩形窗函數(shù)仿真結(jié)果174.2三角形窗函數(shù)仿真結(jié)果184.3 巴特利特窗函數(shù)仿真結(jié)果194.4 漢寧窗函數(shù)仿真結(jié)果204.5 海明窗函數(shù)仿真結(jié)果214.6布萊克曼窗函數(shù)仿真結(jié)果224.7 凱塞窗函數(shù)仿真結(jié)果234.8 切比雪夫窗函數(shù)仿真結(jié)果24

3、4.9 所有帶通濾波器的比較255 總結(jié)與體會(huì)266參考文獻(xiàn)27中文摘要現(xiàn)代圖像、語(yǔ)聲、數(shù)據(jù)通信對(duì)線性相位的要求是普遍的。正是此原因，使得具有線性相位的FIR數(shù)字濾波器得到大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用。在實(shí)際進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，往往需要把信號(hào)的觀察時(shí)間限制在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，只需要選擇一段時(shí)間信號(hào)對(duì)其進(jìn)行分析。這樣，取用有限個(gè)數(shù)據(jù)，即將信號(hào)數(shù)據(jù)截?cái)嗟倪^(guò)程，就等于將信號(hào)進(jìn)行加窗函數(shù)操作。而這樣操作以后，常常會(huì)發(fā)生頻譜分量從其正常頻譜擴(kuò)展開(kāi)來(lái)的現(xiàn)象，即所謂的“頻譜泄漏”。當(dāng)進(jìn)行離散傅立葉變換時(shí)，時(shí)域中的截?cái)嗍潜匦璧?，因此泄漏效?yīng)也是離散傅立葉變換所固有的，必須進(jìn)行抑制。而要對(duì)頻譜泄漏進(jìn)行抑制，可以通過(guò)窗函數(shù)

4、加權(quán)抑制DFT的等效濾波器的振幅特性的副瓣，或用窗函數(shù)加權(quán)使有限長(zhǎng)度的輸入信號(hào)周期延拓后在邊界上盡量減少不連續(xù)程度的方法實(shí)現(xiàn)。而在后面的FIR濾波器的設(shè)計(jì)中，為獲得有限長(zhǎng)單位取樣響應(yīng)，需要用窗函數(shù)截?cái)酂o(wú)限長(zhǎng)單位取樣響應(yīng)序列。另外，在功率譜估計(jì)中也要遇到窗函數(shù)加權(quán)問(wèn)題。由此可見(jiàn)，窗函數(shù)加權(quán)技術(shù)在數(shù)字信號(hào)處理中的重要地位。27AbstractA modern image, Voice and data communications to the linear phase requirement is universal. It is for this reason, making a linear

5、 phase FIR digital filters are to develop and widely used.In practice, digital signal processing, they often need to observe the time limit for the signal in a certain time interval, only need to select a period of time to analyze the signals. In this way, access to a finite number of data about the

6、 process of signal data truncation is equivalent to the signal, the additional window function operation. And this after the operation, often occur from the normal component of the spectrum spread spectrum open to the phenomenon of so-called "spectral leakage." When it comes to discrete Fo

7、urier transform, the time domain truncation is necessary, therefore, leakage effects are also inherent in discrete Fourier transform, and must be inhibited. But would like to suppress the spectral leakage can be inhibited by the weighted window function equivalent DFT filter amplitude characteristic

8、s of side-lobe, or the weighted window function so that the limited length of the extension of the input signal cycle, after the border to minimize the degree of discontinuity The method of implementation. In the back of the FIR filter design, in order to obtain finite sampling units to respond to t

9、he need to truncate the infinite length window function with unit sampling response sequence. In addition, power spectrum estimation problem also encountered in the weighted window function. Thus, the weighted window function in digital signal processing in an important position.1 頻率取樣法設(shè)計(jì)原理數(shù)字濾波器可以理解

10、為是一個(gè)計(jì)算程序或算法，將代表輸入信號(hào)的數(shù)字時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為代表輸出信號(hào)的數(shù)字時(shí)間序列，并在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，使信號(hào)按預(yù)定的形式變化。數(shù)字濾波器有多種分類，根據(jù)數(shù)字濾波器沖激響應(yīng)的時(shí)域特征，可將數(shù)字濾波器分為兩種，即無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)（iir）濾波器和有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)（fir）濾波器。iir數(shù)字濾波器具有無(wú)限寬的沖激響應(yīng)，與模擬濾波器相匹配。所以iir濾波器的設(shè)計(jì)可以采取在模擬濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步變換的方法。fir數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)是有限長(zhǎng)序列。它的設(shè)計(jì)問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是確定能滿足所要求的轉(zhuǎn)移序列或脈沖響應(yīng)的常數(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)方法主要有窗函數(shù)法、頻率采樣法和等波紋最佳逼近法等。因此設(shè)計(jì)FIR濾波器的方法之一

11、可以從時(shí)域出發(fā)，截取有限長(zhǎng)的一段沖擊響應(yīng)作為H(z)的系數(shù)，沖擊響應(yīng)長(zhǎng)度N就是系統(tǒng)函數(shù)H(z)的階數(shù)。只要N足夠長(zhǎng)，截取的方法合理，總能滿足頻域的要求。一般這種時(shí)域設(shè)計(jì)、頻域檢驗(yàn)的方法要反復(fù)幾個(gè)回合才能成功。要設(shè)計(jì)一個(gè)線性相位的FIR數(shù)字濾波器，首先要求理想頻率響應(yīng)。是w的周期函數(shù)，周期為，可以展開(kāi)成傅氏級(jí)數(shù)： （公式1-1）其中是與理想頻響對(duì)應(yīng)的理想單位抽樣響應(yīng)序列。但不能用來(lái)作為設(shè)計(jì)FIR DF用的h(n)，因?yàn)橐话愣际菬o(wú)限長(zhǎng)、非因果的，物理上無(wú)法實(shí)現(xiàn)。為了設(shè)計(jì)出頻響類似于理想頻響的濾波器，可以考慮用h(n)來(lái)近似。窗函數(shù)的基本思想：先選取一個(gè)理想濾波器（它的單位抽樣響應(yīng)是非因果、無(wú)限長(zhǎng)的

12、），再截?。ɑ蚣哟埃┧膯挝怀闃禹憫?yīng)得到線性相位因果FIR濾波器。這種方法的重點(diǎn)是選擇一個(gè)合適的窗函數(shù)和理想濾波器。設(shè)x(n)是一個(gè)長(zhǎng)序列，w(n)是長(zhǎng)度為N的窗函數(shù)，用w(n)截?cái)鄕(n)，得到N點(diǎn)序列xn(n)，即xn(n) = x(n) w(n) （公式1-2）在頻域上則有 （公式1-3）由此可見(jiàn)，窗函數(shù)w(n)不僅僅會(huì)影響原信號(hào)x(n)在時(shí)域上的波形，而且也會(huì)影響到頻域內(nèi)的形狀。MATLAB信號(hào)工具箱主要提供了以下幾種窗函數(shù)，如表1-1所示：表1-1 MATLAB窗函數(shù)窗窗 函 數(shù)矩形窗Boxcar巴特利特窗Barlett三角窗Triang布萊克曼窗Blackman海明窗Hamming

13、漢寧窗Hanning凱塞窗Kaiser切比雪夫窗Chebwin加矩形窗后的頻譜和理想頻譜可得到以下結(jié)論：加窗使過(guò)渡帶變寬，過(guò)渡帶的帶寬取決于窗譜的主瓣寬度。矩形窗情況下的過(guò)渡帶寬是。N越大，過(guò)渡帶越窄、越陡；過(guò)渡帶兩旁產(chǎn)生肩峰，肩峰的兩側(cè)形成起伏振蕩。肩峰幅度取決于窗譜主瓣和旁瓣面積之比。矩形窗情況下是8.95，與N無(wú)關(guān)。工程上習(xí)慣用相對(duì)衰耗來(lái)描述濾波器，相對(duì)衰耗定義為 （公式1-4）這樣兩個(gè)肩峰點(diǎn)的相對(duì)衰耗分別是0.74dB和-21dB。其中（-0.0895）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的值定義為阻帶最小衰耗。以上的分析可見(jiàn)，濾波器的各種重要指標(biāo)都是由窗函數(shù)決定，因此改進(jìn)濾波器的關(guān)鍵在于改進(jìn)窗函數(shù)。窗函數(shù)譜的兩

14、個(gè)最重要的指標(biāo)是：主瓣寬度和旁瓣峰值衰耗。旁瓣峰值衰耗定義為： 旁瓣峰值衰耗20lg(第一旁瓣峰值主瓣峰值) （公式1-5）為了改善濾波器的性能，需使窗函數(shù)譜滿足：主瓣盡可能窄，以使設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器有較陡的過(guò)渡帶；第一副瓣面積相對(duì)主瓣面積盡可能小，即能量盡可能集中在主瓣，外泄少，使設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器的肩峰和余振小。但上面兩個(gè)條件是相互矛盾的，實(shí)際應(yīng)用中，折衷處理，兼顧各項(xiàng)指標(biāo)。2 常見(jiàn)窗函數(shù)簡(jiǎn)介2.1 基本窗函數(shù)數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域中所用到的基本窗函數(shù)主要有：矩形窗函數(shù)、三角窗函數(shù)和巴特利特窗函數(shù)。下面就對(duì)這些窗函數(shù)展開(kāi)介紹。2.1.1 矩形窗函數(shù)矩形窗(Rectangular Window)函數(shù)的

15、時(shí)域形式可以表示為： （公式2-1）它的頻域特性為 公式（2-2）Boxcar函數(shù)：生成矩形窗調(diào)用方式w = boxcar (n)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。從功能上講，該函數(shù)又等價(jià)于w = ones(n,1)。2.1.2 三角窗函數(shù)三角窗是最簡(jiǎn)單的頻譜函數(shù)為非負(fù)的一種窗函數(shù)。三角窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為：當(dāng)n為奇數(shù)時(shí) 公式（2-3）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí) 公式（2-4）它的頻域特性為： （公式2-5）三角窗函數(shù)的主瓣寬度為，比矩形窗函數(shù)的主瓣寬度增加了一倍，但是它的旁瓣寬度卻小得多。Triang函數(shù)：生成三角窗調(diào)用方式w = triang(n)；輸入?yún)?shù)n是窗

16、函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。三角窗也是兩個(gè)矩形窗的卷積。三角窗函數(shù)的首尾兩個(gè)數(shù)值通常是不為零的。當(dāng)n是偶數(shù)時(shí)，三角窗的傅立葉變換總是非負(fù)數(shù)。2.1.3 巴特利特窗函數(shù)巴特利特窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為當(dāng)n為奇數(shù)時(shí) （公式2-6）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí) （公式2-7）Bartlett函數(shù)：生成巴特利特窗調(diào)用方式w = bartlett(n)：(1) 輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；(2) 輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。(3) 巴特利特窗是兩個(gè)矩形窗的卷積。(4) 此函數(shù)生成的巴特利特窗的兩端總是0。(5) 該函數(shù)與三角窗函數(shù)非常類似。當(dāng)n是奇數(shù)時(shí)，則有bartlett(n+2)

17、的中間部分等于triang(n)；當(dāng)n是偶數(shù)時(shí)，巴特利特窗的傅立葉變換是負(fù)數(shù)。2.2 廣義余弦窗漢寧窗、海明窗和布萊克曼窗，都可以用一種通用的形式表示，這就是廣義余弦窗。這些窗都是廣義余弦窗的特例，漢寧窗又被稱為余弦平方窗或升余弦窗，海明窗又被稱為改進(jìn)的升余弦窗，而布萊克曼窗又被稱為二階升余弦窗。采用這些窗可以有效地降低旁瓣的高度，但是同時(shí)會(huì)增加主瓣的寬度。這些窗都是頻率為0、2/(N1)和4/(N1)的余弦曲線的合成，其中為窗的長(zhǎng)度。通常采用下面的命令來(lái)生成這些窗： （公式2-8） （公式2-9）其中，A、B、C適用于自己定義的常數(shù)。根據(jù)它們?nèi)≈档牟煌梢孕纬刹煌拇昂瘮?shù)，分別是：漢寧窗

18、A=0.5，B=0.5，C=0；海明窗 A=0.54，B=0.54，C=0；布萊克曼窗 A=0.5，B=0.5，C=0.08；2.2.1 漢寧窗函數(shù)漢寧窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為： （公式2-10）它的頻域特性為： （公式2-11）其中，為矩形窗函數(shù)的幅度頻率特性函數(shù)。漢寧窗函數(shù)的最大旁瓣值比主瓣值低31dB，但是主瓣寬度比矩形窗函數(shù)的主瓣寬度增加了1倍，為8/N。hanning函數(shù)：生成漢寧窗調(diào)用方式(1) w = hanning(n)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。注意：此函數(shù)不返回是零點(diǎn)的窗函數(shù)的首尾兩個(gè)元素。 (2) w = hanning(n,&#

19、39;symmetric')：與上面相類似。(3) w = hanning(n,'periodic')：此函數(shù)返回包括為零點(diǎn)的窗函數(shù)的首尾兩個(gè)元素。2.2.2 海明窗函數(shù)海明窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為 （公式2-12）它的頻域特性為 （公式2-13）其中，為矩形窗函數(shù)的幅度頻率特性函數(shù)。海明窗函數(shù)的最大旁瓣值比主瓣值低41dB，但它和漢寧窗函數(shù)的主瓣寬度是一樣大的。Hamming函數(shù)：生成海明窗調(diào)用方式(1) w = hamming(n)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。(2) w = hamming(n,sflag)：參數(shù)sflag用

20、來(lái)控制窗函數(shù)首尾的兩個(gè)元素值；其取值為symmetric或periodic；默認(rèn)值為symmetric。2.2.3 布萊克曼窗函數(shù)布萊克曼窗函數(shù)的時(shí)域形式可以表示為 (公式2-14)它的頻域特性為 （公式2-15）其中，為矩形窗函數(shù)的幅度頻率特性函數(shù)。布萊克曼窗函數(shù)的最大旁瓣值比主瓣值低57dB，但是主瓣寬度是矩形窗函數(shù)的主瓣寬度的3倍，為12/N。Blackman函數(shù)：生成海明窗調(diào)用方式(1) w = blackman (n)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。(2) w = blackman (n,sflag)：參數(shù)sflag用來(lái)控制窗函數(shù)首尾的兩個(gè)元素值；

21、其取值為symmetric或periodic；默認(rèn)值為symmetric。2.2.4 凱 塞 窗上面所討論的幾種窗函數(shù)，在獲得旁瓣抑制的同時(shí)卻增加了主瓣的寬度。而凱塞窗定義了一組可調(diào)的窗函數(shù)，它是由零階貝塞爾函數(shù)構(gòu)成的，其主瓣能量和旁瓣能量的比例是近乎最大的。而且，這種窗函數(shù)可以在主瓣寬度和旁瓣高度之間自由選擇它們的比重，使用戶的設(shè)計(jì)變得非常靈活。凱塞窗函數(shù)的時(shí)域形式可表示為 (公式2-16)其中，是第1類變形零階貝塞爾函數(shù)，是窗函數(shù)的形狀參數(shù)，由下式確定： （公式2-17）其中，為凱塞窗函數(shù)的主瓣值和旁瓣值之間的差值(dB)。改變的取值，可以對(duì)主瓣寬度和旁瓣衰減進(jìn)行自由選擇。的值越大，窗函數(shù)

22、頻譜的旁瓣值就越小，而其主瓣寬度就越寬。Kaiser函數(shù)：生成凱塞窗調(diào)用方式w = kaiser(n,beta)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸入?yún)?shù)beta用于控制旁瓣的高度；輸出參數(shù)w是由窗函數(shù)的值組成的n階向量。n一定時(shí)，beta越大，其頻譜的旁瓣就越小，但主瓣寬度相應(yīng)的增加；當(dāng)beta一定時(shí)，n發(fā)生變化，其旁瓣高度不會(huì)發(fā)生變化。2.2.5 切比雪夫窗對(duì)于給定的旁瓣高度，切比雪夫窗的主瓣寬度最小。這是因?yàn)樗呐园昃哂邢嗤母叨?，也就是具有等波紋性。切比雪夫窗在邊沿的采樣點(diǎn)有尖峰。Chebwin函數(shù)：生成切比雪夫窗調(diào)用方式w = chebwin(n,r)：輸入?yún)?shù)n是窗函數(shù)的長(zhǎng)度；輸入?yún)?shù)r

23、用于控制旁瓣的峰值低于主瓣的分貝數(shù)。3 方案設(shè)計(jì)與論證用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)一個(gè)FIR帶通濾波器。指示如下：低端阻帶截止頻率 wls = 0.2*pi; 低端通帶截止頻率 wlp = 0.35*pi; 高端通帶截止頻率 whp = 0.65*pi;高端阻帶截止頻率 whs = 0.8*pi3.1 fdatool設(shè)計(jì)法fdatool（filter design & analysis tool）是matlab信號(hào)處理工具箱里專用的濾波器設(shè)計(jì)分析工具，matlab6.0以上的版本還專門(mén)增加了濾波器設(shè)計(jì)工具箱（filter design toolbox）。fdatool可以設(shè)計(jì)幾乎所有的基本的常規(guī)濾波

24、器，包括fir和iir的各種設(shè)計(jì)方法。它操作簡(jiǎn)單，方便靈活。圖3-1 fdatool設(shè)計(jì)界面fdatool界面總共分兩大部分，一部分是design filter，在界面的下半部，用來(lái)設(shè)置濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)，另一部分則是特性區(qū)，在界面的上半部分，用來(lái)顯示濾波器的各種特性。design filter部分主要分為：filter type（濾波器類型）選項(xiàng)，包括lowpass（低通）、highpass（高通）、bandpass（帶通）、bandstop（帶阻）和特殊的fir濾波器。design method（設(shè)計(jì)方法）選項(xiàng)，包括iir濾波器的butterworth（巴特沃思）法、chebyshev ty

25、pe i（切比雪夫i型）法、 chebyshev type ii（切比雪夫ii型）法、elliptic（橢圓濾波器）法和fir濾波器的equiripple法、least-squares（最小乘方）法、window（窗函數(shù)）法。filter order（濾波器階數(shù)）選項(xiàng)，定義濾波器的階數(shù)，包括specify order（指定階數(shù)）和minimum order（最小階數(shù)）。在specify order中填入所要設(shè)計(jì)的濾波器的階數(shù)（n階濾波器，specify ordern-1），如果選擇minimum order則matlab根據(jù)所選擇的濾波器類型自動(dòng)使用最小階數(shù)。frenquency specif

26、ications選項(xiàng)，可以詳細(xì)定義頻帶的各參數(shù)，包括采樣頻率fs和頻帶的截止頻率。它的具體選項(xiàng)由filter type選項(xiàng)和design method選項(xiàng)決定，例如bandpass（帶通）濾波器需要定義fstop1（下阻帶截止頻率）、fpass1（通帶下限截止頻率）、fpass2 （通帶上限截止頻率）、fstop2（上阻帶截止頻率），而lowpass（低通）濾波器只需要定義fstop1、fpass1。采用窗函數(shù)設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，由于過(guò)渡帶是由窗函數(shù)的類型和階數(shù)所決定的，所以只需要定義通帶截止頻率，而不必定義阻帶參數(shù)。magnitude specifications選項(xiàng)，可以定義幅值衰減的情況。例如

27、設(shè)計(jì)帶通濾波器時(shí)，可以定義wstop1（頻率fstop1處的幅值衰減）、wpass （通帶范圍內(nèi)的幅值衰減）、wstop2（頻率fstop2處的幅值衰減）。當(dāng)采用窗函數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，通帶截止頻率處的幅值衰減固定為6db，所以不必定義。window specifications選項(xiàng)，當(dāng)選取采用窗函數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，該選項(xiàng)可定義，它包含了各種窗函數(shù)。3.2 程序設(shè)計(jì)法程序法只以Bartlett窗為示例，其他窗函數(shù)的程序大體相同，只是在window=bartlett(N)和hn = fir1(N-1,wc,bartlett(N)處要調(diào)自己的窗函數(shù)即可。Bartlett窗設(shè)計(jì)程序示例：wls = 0.2*pi; w

28、lp = 0.35*pi; whp = 0.65*pi; wc = wlp/pi,whp/pi; B = wlp-wls; N = ceil(8/0.15); n=0:N-1; window=bartlett(N); h1,w=freqz(window,1); figure; stem(window); xlabel('n'); title('bartlett窗函數(shù)'); figure; plot(w/pi,20*log(abs(h1)/abs(h1(1); grid; xlabel('w/pi'); ylabel('幅度(dB)'

29、;); title('bartlett窗函數(shù)的頻譜'); hn = fir1(N-1,wc,bartlett(N); h2,w=freqz(hn,1,512); figure stem(n,hn); xlabel('n'); ylabel('h(n)'); title('bartlett窗函數(shù)的單位脈沖響應(yīng)); figure; plot(w/pi,20*log(abs(h2)/abs(h2(1); grid; xlabel('w/pi'); ylabel('幅度(dB)'); title('bart

30、lett帶通濾波器的幅度特性'); 根據(jù)調(diào)試結(jié)果，2種設(shè)計(jì)法所出的結(jié)果沒(méi)有什么大的區(qū)別，本次課程設(shè)計(jì)2種方法都使用，后面所附圖片均來(lái)自這2種方法所處的仿真結(jié)果。4 窗函數(shù)仿真結(jié)果分析4.1 矩形窗函數(shù)仿真結(jié)果圖 4-1 矩形窗函數(shù)波形圖圖4-2 矩形窗函數(shù)的頻譜圖圖4-3 用矩形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-4 用矩形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-5 用矩形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-6 用矩形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的零極點(diǎn)圖圖4.2三角形窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-7 三角形窗函數(shù)波形圖圖4-8 三角形窗函數(shù)頻譜圖圖4-9 用三角形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-10 用三角形設(shè)計(jì)

31、帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-11 用三角形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-12 用三角形窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的零極點(diǎn)圖4.3 巴特利特窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-13 Bartlett窗函數(shù)波形圖圖4-14 Bartlett窗函數(shù)頻譜圖圖4-15 Bartlett窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-16 Bartlett窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-17 Bartlett窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-18 Bartlett窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖4.4 漢寧窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-19 漢寧窗函數(shù)波形圖圖4-20 漢寧窗函數(shù)頻譜圖圖4-21 用漢寧窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-22 用漢寧窗設(shè)

32、計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-23 用漢寧窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-24 用漢寧窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的零極點(diǎn)圖4.5 海明窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-25 海明窗函數(shù)波形圖圖4-26 海明窗函數(shù)頻譜圖圖4-27 用海明窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-28 用海明窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-29 用海明窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-30 用海明窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖4.6布萊克曼窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-31 布萊克曼窗函數(shù)波形圖圖4-32 布萊克曼窗函頻譜形圖圖4-33布萊克曼窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-34 布萊克曼窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-35 布萊克曼窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-36 用布萊克曼窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的零極點(diǎn)圖4.7 凱塞窗函數(shù)仿真結(jié)果圖4-37凱塞窗函數(shù)波形圖圖4-38 凱塞窗函數(shù)頻譜圖圖4-39 用凱塞窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的幅頻響應(yīng)圖圖4-40 用凱塞窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的相頻響應(yīng)圖圖4-41 用凱塞窗設(shè)計(jì)帶通濾波器的沖擊響應(yīng)圖圖4-42 用