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fir滤波器的dsp实现 DSP实验报告6用窗函数法设计FIR滤波器 实验六 用窗函数法设计FIR滤波器 一、实验目的 1. 掌握窗函数法设计FIR滤波器的原理和方法，观察用几种常用窗函数设计的FIR数字滤波器技术指标； 2. 掌握FIR滤波器的线性相位特性； 3. 了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二、实验原理与方法… 10 读《堂吉诃德》 主备人 覃哲秋 一 学习目标： 1、初步接触《堂吉诃德》和塞万提斯，接触作者海涅和译者钱钟书。 2、品味独具风格，韵味十足的语言。 3、珍视自己阅读作品的最初印象和感受，大量阅读中外名著。 二、教学重、难点： 品味独具风格、韵味… ６ ９ ２ Ｂａ ｓ ｉ ｃ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ４， Ｖｏ １ ． １ ６ Ｎｏ ． ９ 人体 解 剖 学神 经 系统 教 学探 讨 彭 田红 ， 欧 阳四新 ， 王爱平… 实验六 用窗函数法设计FIR滤波器 一、实验目的 1. 掌握窗函数法设计FIR滤波器的原理和方法，观察用几种常用窗函数设计的FIR数字滤波器技术指标； 2. 掌握FIR滤波器的线性相位特性； 3. 了解各种窗函数对滤波特性的影响。 二、实验原理与方法 如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为Hd(ejω)，则其对应的单位脉冲响1应为hd(n)?2???H(e??j?)ej?nd?，用窗函数wN(n)将hd(n)截断，并进行加权处理， 得到实际滤波器的单位脉冲响应h(n)=hd(n)wN(n)，其频率响应函数为H(e)??h(n)e?j?n。如果要求线性相位特性，则h(n)还必须满足j? n?0N?1 h(n)??h(N?1?n)。可根据具体情况选择h(n)的长度及对称性。 三、实验步骤 1. 写出理想低通滤波器的传输函数和单位脉冲响应。 2. 写出用四种窗函数设计的滤波器的单位脉冲响应。 3. 用窗函数法设计一个线性相位FIR低通滤波器，用理想低通滤波器作为逼近滤波器，截止频率ωc=π/4 rad，选择窗函数的长度N＝17，32两种情况。要求在两种窗口长度下，分别求出h(n)，打印出相应的幅频特性和相频特性曲线，观察3dB带宽和阻带衰减； 4. 用其它窗函数(汉宁窗(升余弦窗)、哈明窗(改进的升余弦窗)、布莱克曼窗) 设计该滤波器，要求同1；比较四种窗函数对滤波器特性的影响。 四、实验用MATLAB函数 可以调用MATLAB工具箱函数fir1实现本实验所要求的线性相位FIR-DF的设计，调用一维快速傅立叶变换函数fft来计算滤波器的频率响应函数。 fir1是用窗函数法设计线性相位FIRDF的工具箱函数，调用格式如下： hn=fir1(N, wc, ‘ftype’, window)：实现线性相位FIR滤波器的标准窗函数法设计，具体调用格式如下： (1) hn=fir1(N,wc)可得到6dB截止频率为wc的N阶(单位脉冲响应h(n)长度 为N+1)FIR低通滤波器，默认(缺省参数windows)选用hammiing窗。其单位脉冲响应h(n)满足线性相位条件：h(n)=h(N-1-n) 其中wc为对π归一化的数字频率，0≤wc≤1。 当wc=［wc1, wc2］时，得到的是带通滤波器。 (2)hn=fir1(N,wc,’ftype’)可设计高通和带阻滤波器。 当ftype=high时，设计高通FIR滤波器； 当ftype=stop时，设计带阻FIR滤波器。 应当注意，在设计高通和带阻滤波器时，阶数N只能取偶数(h(n)长度N+1为奇数)。不过，当用户将N设置为奇数时，fir1会自动对N加1。 (3)hn=fir1(N,wc,window)可以指定窗函数向量window。如果缺省window参数，则fir1默认为hamming窗。可用的其他窗函数有Boxcar, Hanning, Bartlett, Blackman, Kaiser和Chebwin窗。例如： hn=fir1(N,wc,bartlett(N+1))使用Bartlett窗设计； hn=fir1(N,wc,chebwin(N+1,R))使用Chebyshev窗设计。 hn=fir1(N,wc,ftype’,window)通过选择wc、 ftype和window参数(含义同上)，可以设计各种加窗滤波器。 五、思考题 1. 如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减，如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器? 写出设计步骤。 2. 如果要用窗函数法设计带通滤波器，且给定上、下边带截止频率为ω1和ω2，试求理想带通的单位脉冲响应hd(n)。 六、实验报告要求 1. 总结用窗函数法设计FIR滤波器的步骤。 2. 比