實(shí)驗(yàn)四-用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器-實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)四 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的原理和方法，觀察用幾種常用窗函數(shù)設(shè)計(jì)的FIR數(shù)字濾波器技術(shù)指標(biāo)；2. 掌握FIR濾波器的線性相位特性；3. 了解各種窗函數(shù)對(duì)濾波特性的影響。（二）實(shí)驗(yàn)原理如果所希望的濾波器的理想頻率響應(yīng)函數(shù)為Hd(ej)，則其對(duì)應(yīng)的單位脈沖響應(yīng)為，用窗函數(shù)wN(n)將hd(n)截?cái)?，并進(jìn)行加權(quán)處理，得到實(shí)際濾波器的單位脈沖響應(yīng)h(n)=hd(n)wN(n)，其頻率響應(yīng)函數(shù)為。如果要求線性相位特性，則h(n)還必須滿足?？筛鶕?jù)具體情況選擇h(n)的長(zhǎng)度及對(duì)稱性。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、生成四種窗函數(shù)：矩形窗、

2、三角窗、漢寧窗、海明窗，并觀察其頻率響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)代碼以及運(yùn)行結(jié)果%矩形窗及其頻響 n=15;window1=rectwin(n);h1,w1=freqz(window1,1);subplot(2,1,1);stem(window1);title('矩形窗');subplot(2,1,2);plot(w1/pi,20*log(abs(h1)/abs(h1(1);title('矩形窗頻響');%三角窗及其頻響n=15;window2=triang(n);h2,w2=freqz(window2,1);subplot(2,1,1);stem(window2);t

3、itle('三角窗');subplot(2,1,2);plot(w2/pi,20*log(abs(h2)/abs(h2(1);title('三角窗頻響');%漢寧窗及其頻響n=15; window3=hann(n);window3=hann(n);h3,w3=freqz(window3,1);subplot(2,1,1);stem(window3);title('漢寧窗');subplot(2,1,2);plot(w3/pi,20*log(abs(h3)/abs(h3(1);title('漢寧窗頻響');%海明窗頻響n=

4、15;window4=hamming(n);h4,w4=freqz(window4,1);subplot(2,1,1);stem(window4);title('海明窗');subplot(2,1,2);plot(w4/pi,20*log(abs(h4)/abs(h4(1);title('海明窗頻響');運(yùn)行結(jié)果： 2、根據(jù)下列技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)FIR數(shù)字低通濾波器：wp=0.2，ws=0.4，ap=0.25dB， as=50dB，選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)，確定單位沖激響應(yīng)，繪出所設(shè)計(jì)的濾波器的幅度響應(yīng)。提示：根據(jù)窗函數(shù)最小阻帶衰減的特性表，可采用海明窗可提供大于5

5、0dB的衰減，其過(guò)渡帶為6.6/N，因此具有較小的階次。實(shí)驗(yàn)代碼%用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器 clear all;N=33;Wc=0.3*pi;%理想低通濾波器設(shè)計(jì)(怎樣設(shè)計(jì)理想高通、帶通、帶阻濾波器？)alpha=(N-1)/2;n=0:(N-1); m=n-alpha+eps;hd=sin(Wc*m)./(pi*m);B=hamming(N);%海明窗string='Hamming ','N=',num2str(N); h=hd.*(B)' %加窗截取%以上過(guò)程可直接調(diào)用FIR1實(shí)現(xiàn)%wc=Wc/pi;%頻率歸一化%h=fir1(N-1,wc,ham

6、ming(N);H,m=freqz(h,1,1024,'whole'); %頻率響應(yīng)mag=abs(H);db=20*log10(mag+eps)/max(mag);pha=angle(H);subplot(2,2,1)n=0:N-1;stem(n,h,'.')axis(0 N-1 -0.1 0.3)hold onn=0:N-1;x=zeros(N);plot(n,x,'-')hold offxlabel('n')ylabel('h(n)')title('實(shí)際低通濾波器的h(n)')text(0.3

7、*N,0.27,string)subplot(2,2,2)plot(m/pi,db)axis(0 1 -100 0)xlabel('w/pi')ylabel('dB')title('副頻衰減特性')grid onsubplot(2,2,3)plot(m,pha)hold onn=0:7; x=zeros(8);plot(n,x,'-')hold offaxis(0 3.15 -4 4)xlabel('頻率(rad)')ylabel('相位(rad)')title('相頻特性')subplot(2,2,4)plot(m,mag)axis(0 3.15 0 1.5)xlabel('頻率W(rad)')ylabel('幅值')title('幅頻特性')text(0.9,1.2,string)運(yùn)行結(jié)果（四）實(shí)驗(yàn)心得本次實(shí)驗(yàn)是使用窗函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)FIR濾波器，在MATLAB中只需要將給定的參數(shù)輸入到函數(shù)中即可馬上得到處結(jié)果。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)使用MATLAB快速設(shè)計(jì)濾波器的流程更為熟練，同時(shí)，也由衷地感嘆MATLAB的功能強(qiáng)大之處，它讓我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)能節(jié)約大量的時(shí)間，