有限沖擊響應濾波器算法實驗 2

有限沖擊響應濾波器（FIR）算法實驗—實驗報告1=2012年5月開課實驗室:2012年5月學院物電學院年級、專業(yè)、班09光信2班姓名成績課程名稱Dsp實驗實驗項目名稱有限沖擊響應濾波器（FIR）算法實驗指導老師簽名實驗目的掌握用窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字濾波器的原理和方法。熟悉線性相位FIR數(shù)字濾波器特性。了解各種窗函數(shù)對濾波器特性的影響。實驗設備PC兼容機一臺，操作系統(tǒng)為Windows2000（或Windows98,WindowsXP，以下默認為Windows2000）,安裝CodeComposerStudio2.21軟件。實驗原理有限沖擊響應數(shù)字濾波器的基礎理論（請參考相關書籍）。模擬濾波器原理（巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓濾波器、貝塞爾濾波器）。數(shù)字濾波器系數(shù)的確定方法。根據(jù)要求設計低通FIR濾波器。要求：通帶邊緣頻率10kHz，阻帶邊緣頻率22kHz，阻帶衰減75dB,采樣頻率50kHz。設計：-過渡帶寬度=阻帶邊緣頻率-通帶邊緣頻率=22-10=12kHz-采樣頻率：fl=?帶邊緣頻率+（過渡帶寬度）/2=10000+12000/2=16kHzQ1=2nfUfs=0.64n-理想低通濾波器脈沖響應：h1[n]=sin（nQ1）/n/n=sin（0.64nn）/n/n-根據(jù)要求，選擇布萊克曼窗，窗函數(shù)長度為：N=5.98fs/過渡帶寬度=5.98*50/12=24.9-選擇N=25，窗函數(shù)為：w[n]=0.42+0.5cos（2nn/24）+0.8cos（4nn/24）-濾波器脈沖響應為：h[n]=h1[n]w[n] |n|W12h[n]=0 |n|>12-根據(jù)上面計算，各式計算出h[n]，然后將脈沖響應值移位為因果序列。-完成的濾波器的差分方程為：y[n]=-0.001x[n-2]-0.002x[n-3]-0.002x[n-4]+0.01x[n-5]瑞泰創(chuàng)——ICETEK-VC5509-A評估板軟件實驗指導in-86-0?009x[n-6]-0?018x[n-7]-0?049x[n-8]-0?02x[n-9]+0.11x[n-10]+0.28x[n-11]+0.64x[n-12]+0.28x[n-13]-0.11x[n-14]-0.02x[n-15]+0?049x[n-16]-0?018x[n-17]-0?009x[n-18]+0?01x[n-19]-0.002x[n-20]-0?002x[n-21]+0.001x[n-22]程序流程圖：實驗步驟實驗準備：-設置軟件仿真模式，參看：第三部分、四、1。-啟動CCS,參看：第三部分、五、1。打開工程，瀏覽程序：工程目錄為C:\ICETEK-VC5509-EDULab\Lab0501-FIR\Fir.pj1o編譯并下載程序。打開觀察窗口。*選擇菜單View->Graph->Time/Frequency?,進行如下設置：*選擇菜單View->Graph->Time/Frequency?,進行如下設置：開始初始化工作變量調(diào)用波形發(fā)生子程序產(chǎn)生混疊的波形（高頻+低頻）調(diào)用FIR濾波子程序計算當前輸出波形發(fā)生計算步長用標準C的sin函數(shù)和cos函數(shù)計算當前波形值返回波形值FIR濾波用濾波器系數(shù)乘以保存的N-1個輸入值和當前輸入值并求和返回計算結果瑞泰創(chuàng)——ICETEK-VC5509-A評估板軟件實驗指導III-87在彈出的圖形窗口中單擊鼠標右鍵，選擇"ClearDisplay”。設置斷點：在有注釋"breakpoint”的語句設置軟件斷點。運行并觀察結果：⑴選擇"Debug”菜單的"Animate”項，或按F12鍵運行程序。⑵觀察“Input”、 “Output”窗口中時域圖形；觀察濾波效果。

⑶鼠標右鍵單擊"Input”和“Output”窗口，選擇"Properties…”項，設置“DisplayType,為“FFTMagitude”，再單擊“OK”按鈕結束設置。⑷觀察“Input”、 “Output”窗口中頻域圖形；理解濾波效果。退出CCS:請參看本書第三部分、第一章、六。五.實驗結果輸入波形為一個低頻率的正弦波與一