dsp实验五 FIR数字滤波器的设计文档格式.docx
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(1)掌握用窗函数法,频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法,熟悉响应的matlab编程;
(2)熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性;
(3)了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。
二、实验内容
(1)N=45,计算并画出矩形窗、汉明窗、布莱克曼窗的归一化的幅度谱,并比较各自的主要特点。
答:
matlab作图如下:
分析:
(2)N=15,带通滤波器的两个通带边界分别是
,
。
用汉宁(Hanning)窗设计此线性相位带通滤波器,观察它的实际3dB和20dB带宽。
N=45,重复这一设计,观察幅频和相位特性的变化,注意长度N变化的影响。
所设计滤波器的h(n):
相应的幅频相频特性曲线:
(3)分别改用矩形窗和Blackman窗,设计
(2)中的带通滤波器,观察并记录窗函数对滤波器幅频特性的影响,比较三种窗的特点。
N=45时,三种窗设计的滤波器的h(n)分别如下:
相应的幅频曲线如下:
(4)用Kaiser窗设计一专用线性相位滤波器,N=40,
如图,当β=4、6、10时,分别设计、比较它们的幅频和相频特性,注意β取不同值时的影响。
(5)用频率采样法设计(4)中的滤波器,过渡带分别设一个过渡点,令H(k)=0.5。
比较两种不同方法的结果。
答:
matlab作图如下:
(6)用雷米兹(Remez)交替算法设计(4)中的滤波器,并比较(4)、(5)、(6)三种不同方法的结果。
fa=[0.175.2.4.425.575.6.8.8251];
mag=[0011001100];
b=remez(40,fa,mag);
[h1,w1]=freqz(b,1);
plot(w1/pi,20*log10(abs(h1)));
plot(w1/pi,angle(h1));
运行结果如下:
(7)利用雷米兹(Remez)交替算法,设计一个线性相位高通FIR数字滤波器,其指标为:
运行结果如下:
三、实验思考题
1、定性地说明用本实验程序设计的FIR滤波器的3dB截止频率在什么位置?
它等于理想频率响应Hd(ejω)的截止频率吗?
2、如果没有给定h(n)的长度N,而是给定了通带边缘截止频率ωc和阻带临界频率ωp,以及相应的衰减,你能根据这些条件用窗函数法设计线性相位FIR低通滤波器吗?
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